Pri navrhovaní profesionálnych vykurovacích systémov je potrebné vziať do úvahy všetky faktory - vonkajšie aj vnútorné. To platí najmä pre schémy dodávky tepla pre viacbytové budovy. Čo je zvláštne na vykurovacom systéme viacpodlažnej budovy: tlak, okruhy, potrubia. Najprv musíte zistiť špecifiká jeho usporiadania.

Vlastnosti dodávky tepla pre viacpodlažné budovy

Autonómne vykurovanie viacpodlažnej budovy by malo vykonávať jednu funkciu - včasné dodanie chladiacej kvapaliny každému spotrebiteľovi pri zachovaní jej technických vlastností (teplota a tlak). Na to musí byť budova vybavená jednou rozvodnou jednotkou s možnosťou regulácie. V autonómnych systémoch sa kombinuje so zariadeniami na ohrev vody - kotlami.

Charakteristické znaky vykurovacieho systému viacpodlažnej budovy sú v jeho organizácii. Mal by pozostávať z nasledujúcich povinných komponentov:

Distribučná jednotka... S jeho pomocou sa teplá voda dodáva cez diaľnice;
Potrubia... Sú určené na dopravu chladiacej kvapaliny do jednotlivých miestností a priestorov domu. V závislosti od spôsobu organizácie existuje jednorúrkový alebo dvojrúrkový vykurovací systém pre viacpodlažnú budovu;
Riadiace a regulačné zariadenia... Jeho funkciou je meniť charakteristiky chladiacej kvapaliny v závislosti od vonkajších a vnútorných faktorov, ako aj jej kvalitatívne a kvantitatívne účtovanie.

V praxi sa schéma vykurovania obytnej viacpodlažnej budovy skladá z niekoľkých dokumentov, ktoré obsahujú okrem výkresov aj vypočítanú časť. Vypracúva ho špecializované dizajnérske kancelárie a musí spĺňať súčasné regulačné požiadavky.

Vykurovací systém je neoddeliteľnou súčasťou viacpodlažnej budovy. Jeho kvalita sa kontroluje pri dodávke objektu alebo pri realizácii plánovaných obhliadok. Zodpovednosť za to nesie správcovská spoločnosť.

Potrubie vo viacposchodovej budove

Pre bežnú prevádzku zásobovania teplom budovy je potrebné poznať jej základné parametre. Aký tlak vo vykurovacom systéme viacpodlažnej budovy, ako aj teplotný režim, bude optimálny? Podľa noriem by tieto charakteristiky mali mať nasledujúce hodnoty:

Tlak... Pre budovy do 5 poschodí - 2-4 atm. Ak je počet poschodí deväť - 5-7 atm. Rozdiel spočíva v tlaku horúcej vody na jej prepravu do horných poschodí domu;
Teplota... Môže sa pohybovať od + 18 ° С do + 22 ° С. Týka sa to len obytných priestorov. Na schodiskách a nebytových miestnostiach je povolený pokles až o + 15 ° C.

Po určení optimálnych hodnôt parametrov môžete pristúpiť k výberu rozvodu vykurovania vo viacpodlažnej budove.

Vo veľkej miere závisí od počtu podlaží budovy, jej plochy a kapacity celého systému. Do úvahy sa berie aj stupeň tepelnej izolácie domu.

Tlakový rozdiel v potrubí na 1. a 9. poschodí môže byť až 10 % normy. Toto je bežná situácia pre viacpodlažnú budovu.

Jednorúrkový rozvod vykurovania

Ide o jednu z ekonomických možností organizácie dodávky tepla v budove s pomerne veľkou plochou. Pre "Chruščovov" sa prvýkrát začal používať masívne jednorúrkový vykurovací systém poschodovej budovy. Princíp jeho fungovania spočíva v prítomnosti niekoľkých distribučných stúpačiek, ku ktorým sú pripojení spotrebitelia.

Chladivo sa dodáva pozdĺž jedného potrubného okruhu. Absencia spätného vedenia značne zjednodušuje inštaláciu systému a zároveň znižuje nákladnú časť. Leningradský vykurovací systém viacpodlažnej budovy má však zároveň niekoľko nevýhod:

Nerovnomerné vykurovanie miestnosti v závislosti od vzdialenosti miesta odberu teplej vody (kotol alebo kolektor). Tie. možnosti sú možné, keď spotrebiteľ pripojený skôr podľa schémy bude mať batérie teplejšie ako batérie nasledujúceho v reťazci;
Problémy s reguláciou stupňa ohrevu radiátorov. Na tento účel je potrebné vykonať obtok na každom radiátore;
Komplexné vyváženie jednorúrkového vykurovacieho systému vo viacpodlažnej budove. Vykonáva sa pomocou termostatov a ventilov. V tomto prípade je porucha systému možná aj pri miernej zmene vstupných parametrov - teploty alebo tlaku.

V súčasnosti je inštalácia jednorúrkového vykurovacieho systému pre novostavbu viacpodlažnej budovy mimoriadne zriedkavá. Je to kvôli obtiažnosti individuálneho účtovania chladiacej kvapaliny v samostatnom byte. Takže v obytných budovách projektu Chruščov môže počet distribučných potrubí v jednom byte dosiahnuť až 5. Tie. pre každý z nich je potrebné nainštalovať merač spotreby energie.

Správne zostavený odhad na vykurovanie viacpodlažnej budovy jednorúrkovým systémom by mal zahŕňať nielen náklady na údržbu, ale aj modernizáciu potrubí - výmenu jednotlivých komponentov za efektívnejšie.

Dvojrúrkový vykurovací systém

Na zlepšenie účinnosti je najlepšie inštalovať dvojrúrkový vykurovací systém vo viacpodlažnej budove. Skladá sa tiež z rozvodných stúpačiek, no po prechode chladiacej kvapaliny cez chladič sa dostáva do spätného potrubia.

Jeho hlavným rozdielom je prítomnosť druhého obvodu, ktorý vykonáva funkciu spätného vedenia. Ochladenú vodu je potrebné zhromaždiť a dopraviť do kotla alebo výhrevne na ďalšie vykurovanie. Pri projektovaní a prevádzke je potrebné vziať do úvahy množstvo vlastností vykurovacieho systému viacpodlažnej budovy tohto typu:

Možnosť nastavenia úrovne teploty v jednotlivých bytoch a v celej linke ako celku. Na to je potrebné nainštalovať miešacie jednotky;
Ak chcete vykonať opravy alebo údržbárske práce, nemusíte vypínať celý systém, ako v schéme vykurovania Leningrad pre viacpodlažnú budovu. Stačí uzavrieť prietok do samostatného vykurovacieho okruhu pomocou uzatváracích ventilov;
Nízka zotrvačnosť. Dokonca aj pri dobrom vyvážení jednorúrkového vykurovacieho systému viacpodlažnej budovy musí spotrebiteľ počkať 20-30 sekúnd, kým sa horúca voda potrubím dostane do radiátorov.

Aký je optimálny tlak vo vykurovacom systéme viacpodlažnej budovy? Všetko závisí od jeho počtu podlaží. Musí zabezpečiť zdvihnutie chladiacej kvapaliny do požadovanej výšky. V niektorých prípadoch je efektívnejšie inštalovať medziľahlé čerpacie stanice, aby sa znížilo zaťaženie celého systému. V tomto prípade by optimálna hodnota tlaku mala byť od 3 do 5 atm.

Pred zakúpením radiátorov musíte zistiť podľa schémy vykurovania obytnej viacpodlažnej budovy jej charakteristiky - tlak a teplotu. Na základe týchto údajov sa vyberajú batérie.

Zásobovanie teplom poschodovej budovy

Rozvod vykurovania vo viacpodlažnej budove je dôležitý pre prevádzkové parametre systému. Okrem toho by sa však mali brať do úvahy charakteristiky dodávky tepla. Dôležitým z nich je spôsob zásobovania teplou vodou – centralizovaný alebo autonómny.

Vo väčšine prípadov vytvárajú pripojenie k systému ústredného kúrenia. To vám umožní znížiť prevádzkové náklady v odhade na vykurovanie viacpodlažnej budovy. V praxi však zostáva úroveň kvality takýchto služieb extrémne nízka. Preto, ak existuje možnosť výberu, uprednostňuje sa autonómne vykurovanie viacpodlažnej budovy.

Autonómne vykurovanie viacpodlažnej budovy

V moderných viacpodlažných obytných budovách je možné zorganizovať nezávislý vykurovací systém. Môže byť dvojakého typu – bytový alebo obecný. V prvom prípade sa autonómny vykurovací systém viacpodlažnej budovy vykonáva samostatne v každom byte. Na tento účel je vyrobené nezávislé potrubie a inštalovaný kotol (najčastejšie plynový). Spoločný dom znamená inštaláciu kotolne, na ktorú sú kladené špeciálne požiadavky.

Princíp jeho organizácie sa nelíši od podobnej schémy pre súkromný vidiecky dom. Je však potrebné zvážiť niekoľko dôležitých bodov:

Inštalácia niekoľkých vykurovacích kotlov. Je nevyhnutné, aby jeden alebo viaceré z nich vykonávali duplicitnú funkciu. V prípade poruchy jedného kotla ho musí vymeniť druhý;
Inštalácia dvojrúrkového vykurovacieho systému vo viacpodlažnej budove ako najefektívnejšia;
Vypracovanie harmonogramu plánovaných opráv a údržby. To platí najmä pre vykurovacie vykurovacie zariadenia a bezpečnostné skupiny.

Berúc do úvahy zvláštnosti vykurovacej schémy konkrétnej viacpodlažnej budovy, je potrebné zorganizovať systém merania tepla v byte. Aby ste to dosiahli, na každom vstupnom potrubí z centrálnej stúpačky musíte nainštalovať merače energie. Leningradský vykurovací systém poschodovej budovy preto nie je vhodný na znižovanie prevádzkových nákladov.

Centrálne vykurovanie viacpodlažnej budovy

Ako sa môžu zmeniť rozvody kúrenia v bytovom dome, keď je napojený na centrálne zásobovanie teplom? Hlavným prvkom tohto systému je výťahová jednotka, ktorá vykonáva funkcie normalizácie parametrov chladiacej kvapaliny na prijateľné hodnoty.

Celková dĺžka rozvodov ústredného kúrenia je pomerne veľká. Preto sa v tepelnom bode vytvárajú také parametre nosiča tepla, aby tepelné straty boli minimálne. Na tento účel sa tlak zvýši na 20 atm., čo vedie k zvýšeniu teploty horúcej vody až na + 120 ° C. Vzhľadom na zvláštnosti vykurovacieho systému v bytovom dome však nie je povolená dodávka teplej vody s takýmito vlastnosťami spotrebiteľom. Na normalizáciu parametrov chladiacej kvapaliny je nainštalovaná výťahová jednotka.

Dá sa vypočítať pre dvojrúrkové aj jednorúrkové vykurovacie systémy viacpodlažnej budovy. Jeho hlavné funkcie sú:

Zníženie tlaku pomocou výťahu. Špeciálny kužeľový ventil reguluje objem prítoku chladiacej kvapaliny do distribučného systému;
Zníženie úrovne teploty na + 90-85 ° С. Na to je určená jednotka na miešanie horúcej a chladenej vody;
Filtrácia chladiacej kvapaliny a redukcia kyslíka.

Okrem toho výťahová jednotka vykonáva hlavné vyváženie jednorúrkového vykurovacieho systému v dome. Na tento účel je vybavený uzatváracími a regulačnými ventilmi, ktoré regulujú tlak a teplotu v automatickom alebo poloautomatickom režime.

2017-03-15

Nedávno sa v projektoch na vykurovanie verejných budov začalo zabezpečovať horizontálne systémy ohrevu vody s rozložením podlahových línií nad soklovou lištou alebo v podlahovej konštrukcii, s paralelným (dvojrúrkovým) alebo sekvenčným (jednorúrkovým) prívodom vody do zariadenie. Navyše v miestnostiach veľkej plochy s niekoľkými oknami na jednej fasáde sú radiátory inštalované ako vykurovacie zariadenia, pripojené k sieti podľa schém „zhora nadol“ a „zdola nahor“. Na obr. Na obrázkoch 1, 2 a 3 sú znázornené možné schémy horizontálnych vykurovacích sústav s použitím uzatváracích a regulačných ventilov a termostatických ventilov „HERZ“.

Takéto systémy majú množstvo vážnych nevýhod. Po prvé, počet radiátorov zodpovedá počtu okien, čo vedie k zvýšeniu nákladov na vykurovací systém, pretože každý radiátor musí byť vybavený odvzdušňovacím ventilom (napríklad Mayevského kohútik) na odvádzanie vzduchu a drahým uzáverom. -vypínacie a regulačné a termostatické ventily.

Po druhé, keď je rýchlosť vody v potrubí chladiča menšia ako 0,20-0,25 m/s, akumulácia vzduchu v chladiči je nevyhnutná, najmä na začiatku vykurovacej sezóny, čo si vyžaduje systematické odstraňovanie vzduchu z chladiča. Rýchlosť vody môže byť vyššia ako uvedená pri tepelnom zaťažení radiátora minimálne 9 kW.

Po tretie, dĺžka radiátora je v niektorých prípadoch menšia ako 50-75% šírky okenného otvoru, čo nespĺňa požiadavky SP 60.13330.2013. Po štvrté, inštalácia systému s položením základnej dosky diaľnic a ešte viac s ich položením do podlahy v tepelnej izolácii je náročnejšia.

Navyše pri sekvenčnom, jednorúrkovom prívode vody do radiátora musí byť rôzny počet článkov skladacieho radiátora alebo typ nesklápacieho radiátora pod oknami. To v skutočnosti ešte viac komplikuje výber vykurovacieho zariadenia.

Výhodu horizontálnych systémov ohrevu vody s uložením vedení v tepelnej izolácii v konštrukcii podlahy možno pripísať len zníženiu súvisiacich tepelných strát vo vedení, čo umožňuje privádzať vodu do zariadení s približne rovnakou teplotou. Prenos tepla jedného bežného metra izolovaného potrubia, napríklad ∅ 20 mm s rozdielom priemernej teploty vody vo vykurovacom zariadení a teploty vzduchu v miestnosti rovnajúcej sa 60 ° C, nie je väčší ako 20 W, teda takmer štvornásobne menší prenos tepla z neizolovaného, otvorene uloženého potrubia vo vodorovnej polohe.

Pre zníženie nákladov na vykurovacie systémy v miestnostiach s dvomi a viacerými oknami na jednej fasáde sa navrhuje inštalovať konvektory ako vykurovacie zariadenia zapojené do série vodou, ako je znázornené na obr. 4.

Po prvé, v tomto prípade stačí inštalovať uzatváracie regulačné a termostatické ventily iba v jednotnom čísle. Po druhé, na pripojenie konvektorov je potrebných menej potrubí. Navyše, dĺžka konvektorov nízkej výšky je väčšia ako dĺžka radiátorov s výškou budovy 500 mm pri rovnakom tepelnom výkone.

Pri projektovanej teplote vody vo vykurovacom systéme 95-70 °C a rýchlosti vody 0,4 m/s bude množstvo tepla prechádzajúceho potrubím ∅ 20 mm cca 15,4 kW, pri rýchlosti 0,2 m/s. - 7,7 kW.

V tomto prípade bude strata tlaku v dôsledku trenia asi 145 a 39 Pa na bežný meter.

Časopis SOK №10 / 2019. Vernostný program NAVIEN PRO
Časopis SOK №11 / 2019. Viessmann uviedol na trh energeticky účinný elektrický kotol Vitotron
Časopis SOK №11 / 2019. Elektrické káblové podlahové kúrenie: moderné riešenia a trendy na trhu
Príručka pre dizajnérov. - Viedeň: Hertz Armaturen GmbH, 2008.
SP 60.13330.2013. Kúrenie, vetranie a klimatizácia.
Vnútorné sanitárne zariadenia: Ref. projektu. Časť 1. Kúrenie / V.N. Bogoslovsky, B.A. Krupnov, A.N. Skanavi a kol.- M.: Stroyizdat, 1990.
Krupnov B.A., Krupnov D.B. Vykurovacie zariadenia vyrábané v Rusku a susedných krajinách: Scientific-pop. vyd. Ed. 4., pridať. a rev. - M .: Vydavateľstvo "ASV", 2015.

Popis:

Budovy, o ktorých sa v knihe hovorí, možno zaradiť medzi výškové budovy. Dúfame, že v budúcnosti vyjde kniha o domácich skúsenostiach s navrhovaním inžinierskych zariadení pre ultra vysoké budovy, obrazne nazývané mrakodrapy.

Zásobovanie teplou vodou a vykurovanie výškových obytných budov

K vydaniu knihy

V. I. Livchak, viceprezident NP "AVOK", vedúci oddelenia energetickej efektívnosti výstavby Mosgosexpertiza

V Moskve sa po polstoročí po výstavbe siedmich „stalinských“ mrakodrapov obnovila výstavba výškových budov. V súčasnosti sú postavené budovy s viac ako 40 poschodiami: v roku 2003 - "Edelweiss" na Davydkovskej ulici, Vl. 3 (výška 176 m, 43 poschodí), budova "Alye Parusa" 4 (179 m, 48 poschodí) na ulici Aviatsionnaya, Vl. 77-79; v roku 2004 - "Vorobyovy Gory" (188 m, 49 poschodí) na Mosfilmovskej ulici, vl. 4-6, "Triumph Palace" - najvyššia obytná budova v Európe (225 m, 59 poschodí, s vežou - 264 m), Chapaevsky lane, vl. 2.

V rámci mestského investičného programu „Nový okruh Moskvy“ sa plánuje výstavba niekoľkých desiatok budov s výškou 30-50 poschodí. V obchodnom centre Moscow City sa stavia množstvo mrakodrapov s výškou viac ako 300 m a apoteózou všetkého je výstavba 600 m vysokej ruskej veže podľa návrhu anglického architekta Normana Fostera. v roku 2006.

Projekt obytnej budovy „Edelweiss“ realizovala TsNIIEPzhilishcha, inžinierska časť ostatných pamiatkovo chránených výškových obytných budov postavených spoločnosťou „DON-stroy“ bola ovocím kreativity dizajnérskej a výrobnej spoločnosti „Alexander Kolubkov“ pod vedením AN Kolubkova a nesúci jeho meno. Zaujímavosťou je aj to, že „DON-stroy“ sám prevádzkuje domy, ktoré stavia, a preto aplikované riešenia potvrdzuje prax ich práce.

Skúsenosti získané pri projektovaní týchto budov a ich prevádzke tvorili základ pre knihu „Inžinierske zariadenia výškových budov“, ktorú vydal „AVOK-PRESS“ v roku 2007 pod generálnou redakciou prof. MARCHI M. M. Brodach.

Podľa nášho názoru možno všetky budovy z hľadiska výšky rozdeliť do 5 kategórií:

Až päť poschodí, kde nie je potrebná inštalácia výťahov - nízkopodlažné budovy;

Do 75 m (25 podlaží), v rámci ktorých nie je potrebné vertikálne zónovanie pre požiarne úseky - viacpodlažné budovy;

76–150 m - výškové budovy;

151-300 m - výškové budovy;

Viac ako 300 m - ultra vysoké budovy.

Stupňovanie je násobkom 150 m v dôsledku zmeny návrhovej teploty vonkajšieho vzduchu pre návrh vykurovania a vetrania - každých 150 m klesá o 1 ° С.

Konštrukčné vlastnosti budov nad 75 m sú spojené s tým, že musia byť vertikálne rozdelené na utesnené požiarne úseky (zóny), ktorých hranice tvoria uzatváracie konštrukcie, ktoré zabezpečujú požadované limity požiarnej odolnosti na lokalizáciu možného požiaru a zabránenie jeho vzniku. šírenie do susedných oddelení. Výška zón by mala byť 50–75 m a nie je potrebné oddeľovať vertikálne požiarne úseky technickými podlahami, ako je zvykom v teplých krajinách, kde technické podlahy nemajú steny a slúžia na zhromažďovanie osôb v prípade požiaru. a ich následná evakuácia. V krajinách s drsným podnebím je potreba technických podláh spôsobená požiadavkami na umiestnenie inžinierskych zariadení. Pri inštalácii v suteréne je možné použiť iba časť podlahy umiestnenú na hranici požiarnych úsekov na umiestnenie ventilátorov na ochranu pred dymom, zvyšok - pre pracovné miestnosti. S kaskádovým zapojením výmenníkov tepla sa spravidla spolu s čerpacími skupinami umiestňujú na technické podlahy, kde vyžadujú viac priestoru a zaberajú celé poschodie a niekedy dokonca dve poschodia v ultra vysokých budovách.

Rozbor návrhových riešení zásobovania teplom a vykurovania uvedených bytových domov bude uvedený nižšie. A to je len časť témy, ktorej je venovaná recenzovaná kniha, mimo rámca tohto článku je analýza pokročilých riešení implementovaných v rade zahraničných výškových budov a črty vplyvu tzv. vonkajšia klíma, skúsenosti s projektovaním vzduchotechnických a klimatizačných systémov pre obytné a verejné budovy, požiarne bezpečnostné systémy, odvodňovanie a likvidácia odpadu, automatizácia a dispečing, uvedené aj v knihe „Inžinierske zariadenia výškových budov“.

Zásobovanie teplom

Charakteristickým znakom konštrukcie systémov zásobovania teplom a vodou je, že všetky čerpacie a tepelné výmenné zariadenia posudzovaných výškových obytných budov sú umiestnené na úrovni terénu alebo mínus prvé poschodie. Je to spôsobené nebezpečenstvom umiestnenia potrubí prehriatej vody na obytné podlahy, nedostatkom dôvery v primeranosť ochrany pred hlukom a vibráciami priľahlých obytných priestorov počas prevádzky čerpacieho zariadenia a túžbou udržiavať vzácnu plochu na umiestnenie väčšieho počet bytov.

Takéto riešenie je možné vďaka použitiu vysokotlakových potrubí, výmenníkov tepla, čerpadiel, uzatváracích a regulačných zariadení, ktoré odolajú prevádzkovému tlaku až 25 atm. Preto sa v potrubí výmenníkov tepla zo strany miestnej vody používajú škrtiace klapky s nákružkovými prírubami, čerpadlá s prvkom v tvare písmena U, regulátory tlaku "pred" priamym pôsobením inštalované na doplňovacom potrubí, elektromagnetické ventily určené pre tlak používa sa 25 atm. v čerpacej stanici vykurovacích systémov.

Pri výške budov nad 220 m sa vzhľadom na výskyt ultravysokého hydrostatického tlaku odporúča použiť kaskádovú schému zapojenia zónových výmenníkov tepla na vykurovanie a zásobovanie teplou vodou, príklad takéhoto riešenia je uvedený v kniha.

Ďalším znakom zásobovania teplom realizovaných výškových bytových domov je, že vo všetkých prípadoch sú zdrojom zásobovania teplom mestské tepelné siete. Napojenie na ne je realizované cez centrálu ústredného kúrenia, ktorá zaberá pomerne veľkú plochu, napríklad v areáli Vorobyovy Gory zaberá 1 200 m 2 s výškou miestnosti 6 m (návrhový výkon 34 MW).

Stanica ústredného kúrenia zahŕňa výmenníky tepla s obehovými čerpadlami pre vykurovacie systémy rôznych zón, systémy zásobovania teplom pre ventilačné a klimatizačné ohrievače, systémy zásobovania teplou vodou, čerpacie stanice na plnenie vykurovacích systémov a systémy na udržiavanie tlaku s expanznými nádobami a automatickým riadiacim zariadením, núdzové elektrické zásobníkové ohrievače vody na zásobovanie teplou vodou. Zariadenia a potrubia sú umiestnené vertikálne, aby boli počas prevádzky ľahko dostupné. Cez všetky stanice ústredného kúrenia je centrálny priechod so šírkou minimálne 1,7 m pre možnosť presunu špeciálnych nakladačov, umožňujúcich vyloženie ťažkej techniky pri jej výmene (obr. 1).

Obrázok 1.

Toto rozhodnutie je spôsobené aj skutočnosťou, že výškové komplexy sú spravidla multifunkčné na zamýšľaný účel s rozvinutou stylobátovou a podzemnou časťou, na ktorej sa môže nachádzať niekoľko budov. Preto v komplexe Vorobyovy Gory, ktorý zahŕňa 3 výškové obytné budovy so 43 – 48 poschodiami a 4 budovy s výškou 17 – 25 poschodí, zjednotené päťúrovňovou stylobátovou časťou, odchádzajú technické kolektory s množstvom potrubí. jediné ústredné kúrenie a ich technické zníženie V zóne výškových budov boli umiestnené pomocné čerpacie stanice pre zásobovanie vodou, ktoré čerpajú studenú a teplú vodu do každej zóny výškových budov.

Možné je aj iné riešenie - centrála slúži na vstup do mestských tepelných sietí v objekte, umiestnenie regulátora tlakového rozdielu "za seba", merača tepelnej energie a v prípade potreby aj kogeneračnej jednotky a je možné ju kombinovať s jedným z jednotlivé lokálne vykurovacie body (ITP), slúžiace na pripojenie systémov lokálnej spotreby tepla, v blízkosti daného vykurovacieho bodu. Z tejto stanice ústredného kúrenia sa prehriata voda dodáva dvoma potrubiami, a nie viacerými z hrebeňa, ako v predchádzajúcom prípade, do miestnych ITP umiestnených v iných častiach komplexu, vrátane horných poschodí, podľa princípu blízkosť tepelnej záťaže. Pri takomto riešení nie je potrebné pripájať vnútorný systém zásobovania teplom ohrievačov vzduchu napájacích systémov podľa nezávislej schémy cez výmenník tepla. Samotný ohrievač je výmenník tepla a je napojený priamo na potrubie prehriatej vody s čerpacou prísadou pre zlepšenie kvality regulácie záťaže a zvýšenie spoľahlivosti protimrazovej ochrany ohrievača.

Jedným z riešení pre rezerváciu centralizovaného zásobovania teplom a energiou výškových budov môže byť zariadenie autonómnych mini-kogeneračných zariadení na báze plynových turbín (GTU) alebo plynových piestových (GPU) zariadení, ktoré súčasne vyrábajú oba druhy energie. Moderné prostriedky ochrany proti hluku a vibráciám umožňujú ich umiestnenie priamo v budove, a to aj na horných podlažiach. Kapacita týchto zariadení spravidla nepresahuje 30–40 % maximálnej požadovanej kapacity zariadenia a tieto zariadenia fungujú normálne a dopĺňajú systémy centralizovaného napájania. Pri vyššej kapacite kogeneračných zariadení vznikajú problémy pri prenose prebytku jedného alebo druhého energetického nosiča do siete.

Kniha poskytuje algoritmus na výpočet a výber mini-CHP pri napájaní objektu v autonómnom režime a analýzu optimalizácie výberu mini-CHP na príklade konkrétneho projektu. Pri nedostatku len tepelnej energie pre uvažovaný objekt je možné ako zdroj zásobovania teplom použiť autonómny zdroj tepla (AIT) v podobe kotolne s teplovodnými kotlami. Možno použiť pripevnené, umiestnené na streche alebo vyčnievajúce časti budovy alebo samostatne stojace kotolne, navrhnuté v súlade s SP 41-104-2000. Možnosť a umiestnenie AIT by mali súvisieť s celým rozsahom jeho vplyvu na životné prostredie, a to aj na obytnú výškovú budovu.

Kúrenie

Systémy ohrevu vody pre výškové budovy sú výškovo zónované a, ako už bolo uvedené, ak sú požiarne úseky oddelené technickými podlahami, potom sa zónovanie vykurovacích systémov spravidla zhoduje s požiarnymi úsekmi, pretože technické podlahy sú vhodné na kladenie. rozvodné potrubia. Pri absencii technických podlaží sa zónovanie vykurovacích systémov nemusí zhodovať s rozdelením budovy na požiarne úseky. Požiarne orgány môžu prekračovať hranice požiarnych úsekov potrubím systémov naplnených vodou a výška zóny je určená hodnotou prípustného hydrostatického tlaku pre spodné vykurovacie zariadenia a ich potrubia.

Spočiatku sa projektovanie zónových vykurovacích systémov realizovalo ako pri bežných viacpodlažných budovách. Spravidla sa používali dvojrúrkové vykurovacie systémy s vertikálnymi stúpačkami a spodným rozvodom prívodného a vratného potrubia prechádzajúceho cez technické podlažie, čo umožnilo zapnúť vykurovací systém bez čakania na výstavbu všetkých podlaží zóny. . Takéto vykurovacie systémy boli implementované v obytných komplexoch "Alye Parusa", "Vorobyovy Gory", "Triumph Palace". Každá stúpačka je vybavená automatickými vyvažovacími ventilmi na zabezpečenie automatickej distribúcie chladiacej kvapaliny pozdĺž stúpačiek a každý ohrievač je vybavený automatickým termostatom so zvýšeným hydraulickým odporom, aby mal nájomca možnosť nastaviť si teplotu vzduchu, ktorú potrebuje v miestnosti a minimalizovať vplyv gravitačnej zložky cirkulačného tlaku a zapínať / vypínať termostaty na iných vykurovacích zariadeniach pripojených k tejto stúpačke.

Ďalej, aby nedochádzalo k nerovnováhe vo vykurovacej sústave spojenej s neoprávneným odstránením termostatov v jednotlivých bytoch, ku ktorej v praxi opakovane dochádzalo, bol navrhnutý prechod na vykurovaciu sústavu s horným rozvodom prívodného potrubia s rozvodom. prechádzajúci pohyb chladiacej kvapaliny pozdĺž stúpačiek. Tým sa vyrovnávajú tlakové straty cirkulačných krúžkov cez vykurovacie zariadenia bez ohľadu na to, na ktorom poschodí sú umiestnené, zvyšuje sa hydraulická stabilita systému, zabezpečuje sa odvod vzduchu zo systému a uľahčuje sa nastavovanie termostatov.

Následne však, ako výsledok analýzy rôznych riešení, projektanti dospeli k záveru, že najlepším vykurovacím systémom, najmä pre budovy bez technických podlaží, sú systémy s horizontálnymi rozvodmi na úrovni bytu, napojenými na vertikálne stúpačky, zvyčajne prechádzajúce cez schodisko. a vyrobené pozdĺž dvojrúrkovej schémy s nižším rozložením vedení. Takýto systém je navrhnutý v korunnej časti (9 poschodí tretej zóny) výškového komplexu „Triumph Palace“ a v 50-poschodovej budove vo výstavbe bez medziľahlých technických podlaží na ulici. Pyryeva, 2.

Bytové vykurovacie systémy sú vybavené blokom s uzáverom, reguláciou s vyvažovacími ventilmi a vypúšťacími armatúrami, filtrami a meračom tepelnej energie. Táto jednotka by mala byť umiestnená mimo bytu na schodisku pre voľný prístup údržbárskej služby. V bytoch s rozlohou viac ako 100 m 2 sa spojenie nevykonáva pomocou slučky, ktorá je položená po celom obvode bytu (pretože so zvyšovaním zaťaženia sa zväčšuje priemer potrubia a v dôsledku toho sa inštalácia stáva viac komplikované a náklady sa zvyšujú v dôsledku použitia drahých veľkých armatúr), ale cez medziľahlú bytovú rozvodnú skriňu, v ktorej je inštalovaný hrebeň a z neho je chladivo nasmerované do vykurovacích zariadení podľa vzoru lúčov potrubím menší priemer podľa dvojrúrkového vzoru.

Potrubia sa používajú z tepelne odolných polymérnych materiálov, spravidla zo zosieťovaného polyetylénu PEX (dôvod jeho použitia je uvedený v knihe), pokládka sa vykonáva pri príprave podlahy. Vypočítané parametre chladiacej kvapaliny na základe technických podmienok pre takéto potrubia sú 90–70 (65) ° С z obavy, že ďalšie zníženie teploty povedie k výraznému zvýšeniu vykurovacej plochy vykurovacích zariadení, čo nie je investori privítali z dôvodu zvýšenia nákladov na systém. Skúsenosti s používaním kovoplastových rúr vo vykurovacom systéme komplexu Triumph Palace sa považovali za neúspešné. Počas prevádzky sa v dôsledku starnutia vrstva lepidla zničí a vnútorná vrstva potrubia sa "zrúti", v dôsledku čoho sa oblasť prietoku zúži a vykurovací systém prestane normálne fungovať.

Autori knihy sa domnievajú, že v prípade bytovej elektroinštalácie je optimálnym riešením použitie automatických vyvažovacích ventilov ASV-P (PV) vo vratnom potrubí a uzatváracích a meracích ventilov ASV-M (ASV-1) v zásobovanie. Použitie tejto dvojice ventilov umožňuje nielen kompenzovať vplyv gravitačnej zložky, ale aj obmedziť prietok pre každý byt v súlade s parametrami. Ventily sú zvyčajne dimenzované podľa priemeru potrubia a nastavené tak, aby udržiavali diferenčný tlak 10 kPa. Táto hodnota nastavenia ventilu sa volí na základe hodnoty požadovanej tlakovej straty na radiátorových termostatoch, aby sa zabezpečila ich optimálna činnosť. Obmedzenie prietoku pre byt je dané nastavením na ventiloch ASV-1, pričom sa berie do úvahy, že v tomto prípade musí byť tlaková strata na týchto ventiloch zahrnutá do poklesu tlaku udržiavaného ventilom ASV-PV. regulátora.

Použitie horizontálnych vykurovacích systémov na úrovni bytu v porovnaní so systémom s vertikálnymi stúpačmi vedie k zníženiu dĺžky hlavných potrubí (sú vhodné iba pre stúpačku schodiska a nie pre najvzdialenejšiu stúpačku v rohu). miestnosti), zníženie tepelných strát potrubím, zjednodušenie uvedenia podlahy do prevádzky budovy a zvýšenie hydraulickej stability systému. Náklady na zariadenie pre bytový systém sa príliš nelíšia od štandardu s vertikálnymi stúpačkami, avšak životnosť je vyššia vďaka použitiu rúrok vyrobených z tepelne odolných polymérnych materiálov.

V bytových vykurovacích systémoch je to oveľa jednoduchšie a s absolútnou prehľadnosťou pre obyvateľov je možné realizovať meranie tepelnej energie. Musíme súhlasiť s názorom autorov, že inštalácia meračov tepla sa síce netýka energeticky úsporných opatrení, no platba za skutočne spotrebovanú tepelnú energiu je silným stimulom, ktorý núti obyvateľov starať sa o jej spotrebu. Prirodzene, je to dosiahnuté predovšetkým povinným používaním termostatov na vykurovacích zariadeniach. Skúsenosti s ich prevádzkou ukázali, že aby nedošlo k ovplyvneniu tepelného režimu susedných bytov, algoritmus riadenia termostatu by mal obsahovať obmedzenie poklesu teploty v miestnosti, ktorú obsluhujú, aspoň na 15-16 ° C a vykurovacie zariadenia by mali zvoliť s rezervou chodu najmenej 15 %.

Dodávka vody

Pre zvýšenie spoľahlivosti zásobovania vodou v budovách do 250 m sú zabezpečené minimálne dva vstupy z nezávislých napájačov vody (samostatné vedenia vonkajšej kruhovej vodovodnej siete), s vyššou výškou je každý vstup vedený v dvoch radoch, každý z toho musí byť navrhnuté tak, aby prešlo aspoň 50 % predpokladanej spotreby.

Pre zvýšenie spoľahlivosti a zabezpečenie neprerušovanej prevádzky dodávky teplej vody vo všetkých výškových obytných budovách sa okrem vysokorýchlostných ohrievačov vody plánuje inštalácia kapacitných elektrických ohrievačov vody, ktoré sa zapínajú počas odstávka vykurovacej siete pre plánované preventívne práce alebo havárie. Objem týchto záložných ohrievačov vody sa volí na základe jeden a pol hodinovej špičkovej spotreby teplej vody. Výkon vykurovacieho telesa je priradený tak, že doba ohrevu pre daný objem vody je 8 hodín - to je interval medzi špičkovými rannými a večernými odbermi vody.

Spravidla existuje veľa záložných elektrických ohrievačov vody (existujú objekty, ktorých počet dosahuje 13) a pre stabilitu ich prevádzky by sa ohrievače vody mali zapínať podľa schémy s pohybom vody. Ak je po pripojení teplej vody ohrievač vody prvý, musí byť posledný na prívode ohriatej vody. Pracovný tlak elektrických ohrievačov vody nepresahuje 7 atm. To určuje výšku zóny vodovodných systémov. Preto nie je potrebné, aby sa počet zón vo vodovodných systémoch zhodoval s vykurovaním. Takže v 50-poschodovom obytnom dome na ulici. Pyryev, 3 zóny sú vertikálne pre vykurovací systém a 4 pre prívod teplej a studenej vody (obr. 2). Posledne menované systémy majú rovnaký počet zón pre možnosť redundancie medzi nimi.

Obrázok 2 ()

Zónovanie inžinierskych systémov

Ďalšou vlastnosťou systému zásobovania teplou vodou uvedených výškových budov je, že bez ohľadu na počet zón je pre celý systém inštalovaný jeden výmenník tepla a potom je horúca voda čerpaná do zodpovedajúcej zóny samostatným pomocným čerpaním. staníc. Pre studenú vodu sú pre každú zónu v blízkosti aj posilňovacie čerpacie stanice, čo zvyšuje spoľahlivosť systému zásobovania vodou a umožňuje v núdzových situáciách dodávať vodu cez potrubia horúcej vody.

Cirkulačné potrubia rôznych zón sú pripojené k spoločnému rozdeľovaču cez jednotku, ktorá obsahuje okrem uzatváracích ventilov a spätného ventilu aj zaradený regulátor tlaku a regulátor prietoku. Táto schéma bola prijatá po mnohých pokusoch a omyloch. Najprv boli nainštalované elektricky ovládané regulačné ventily. Počas prevádzky sa ukázalo, že ich rýchlosť odozvy nestačí na bežnú prevádzku. Bolo potrebné nájsť zariadenie schopné rýchlejšie reagovať na zmeny tlaku v cirkulačnom potrubí. V dôsledku toho boli zvolené priamo pôsobiace regulátory tlaku. Pôvodne sa dodávali bez regulátorov prietoku, ale keďže obehové čerpadlá majú tendenciu vzduchovať, tieto regulátory tlaku začali pôsobiť ako škrtiace klapky s neprijateľným hlukom. Aby túto závadu odstránili, pokúsili sa systém nastaviť opatrnejšie, no potom namontovali regulátory prietoku, po ktorých popísaný efekt zmizol.

Aby zmena tlaku v mestskom vodovodnom systéme neovplyvnila stabilitu udržiavania tlaku čerpacími stanicami, je na prívode vody inštalovaný regulátor tlaku „za sebou“. Ak pred inštaláciou tohto regulátora bol rozptyl tlaku 0,6–0,9 atm., potom sa po inštalácii ustálil na úrovni 0,2–0,4 atm. Na vstupe prívodu teplej vody (za výmenníkmi tepla, pred čerpacou stanicou každej zóny) sú nainštalované aj vlastné regulátory tlaku „za sebou“, v dôsledku čoho dochádza k nesprávnemu ovládaniu spätných ventilov a aktivácii záložné čerpadlá sú zbytočné.

Vodovodný systém je spravidla organizovaný s horizontálnymi bytovými rozvodmi. Toto riešenie bolo úspešne implementované vo výškových obytných komplexoch "Vorobyovy Gory", "Triumph Palace" a na ulici. Pyrjev. V tomto prípade sú stúpačky vodovodného systému položené v schodisku-výťahovej hale, odkiaľ sú do bytu privádzané potrubia teplej a studenej vody. Systém je vybavený meračmi studenej a teplej vody, ktoré sú spolu s filtrami a regulátormi tlaku inštalované v rozvodných skriniach v schodiskovej-výťahovej hale. Aby nedochádzalo k pretečeniu vody (zo studenej do horúcej a naopak), v dôsledku nesprávnej prevádzky vodovodných zariadení, sú na vstupoch do bytov na prívodných potrubiach studenej a teplej vody inštalované spätné ventily.

Vedenie potrubí zo stúpačiek do bytov a v bytoch je zo zosieťovaných polyetylénových rúr (PEX rúry). V bytoch je vhodné použiť kolektorové rozvody, kedy je voda privádzaná z kolektora do každého skladacieho zariadenia samostatným potrubím, čím sa minimalizuje vplyv susedných zariadení na seba (pri zapnutom jednom zmiešavači sa teplota výtok sa mení na druhom). Stúpačky sa kladú z oceľových rúr a rovnako ako pri vykurovacom systéme sú aj teplovodné stúpačky vybavené dilatačnými škárami a pevnými podperami. Návrhový obeh v objeme 40% projektovaného odberu sa nastavuje pomocou regulačných a vyvažovacích ventilov.

Pri horizontálnom zapojení systému zásobovania teplou vodou môžete odmietnuť inštaláciu vyhrievaných vešiakov na uteráky. Prevádzkové skúsenosti ukázali, že aj v budovách vybavených vyhrievanými vešiakmi na uteráky ich nevyužíva až 70 % vlastníkov bytov. Buď opustia kúpeľňu úplne bez vyhrievaných vešiakov na uteráky, alebo použijú elektrické vyhrievané vešiaky na uteráky. Použitie elektrických vyhrievaných vešiakov na uteráky je z pohľadu majiteľa bytu pohodlnejšie, pretože sa zapínajú iba podľa potreby.

Toto sú riešenia pre systémy zásobovania teplom a vodou a vykurovanie najvyšších obytných budov, ktoré boli doteraz postavené v Moskve. Sú prehľadné, logické a zásadne sa nelíšia od riešení používaných pri projektovaní bežných viacpodlažných budov s výškou menšou ako 75 m, s výnimkou rozdelenia vykurovacích a vodovodných systémov do zón. V rámci každej zóny sú však zachované štandardné prístupy k implementácii týchto systémov. Väčšia pozornosť sa venuje inštaláciám na plnenie vykurovacích systémov a udržiavanie tlaku v nich a na každom poschodí vodovodných systémov, ako aj v cirkulačných potrubiach z rôznych zón pred ich napojením na spoločný hrebeň, automatickej regulácii dodávky a rozvodu tepla. chladiaca kvapalina na implementáciu komfortných a úsporných režimov, redundantná prevádzka zariadení na zabezpečenie neprerušovanej dodávky tepla a vody spotrebiteľom.

Charakteristickým znakom je použitie núdzových kapacitných elektrických ohrievačov vody na hodinu a pol zásobovania vodou za účelom nepretržitého zásobovania teplou vodou. Zdá sa však, že ich schopnosti nie sú plne využité. Okrem ich zapínania v prípade havárie alebo plánovanej preventívnej údržby tepelných sietí by sa dali viazať tak, aby sa ich kapacita využila na odstránenie špičkových tepelných záťaží sústavy zásobovania teplom.

Táto dômyselná schéma, ktorú navrhol predchodca techniky zásobovania teplou vodou A. V. Khludov, zahŕňa ohrievač vody, zásobník a čerpadlo, ktoré plní funkciu nabíjania zásobníka horúcou vodou (obr. 3). S nabitou batériou prúdi studená voda paralelne do ohrievača vody a do zásobníka a vytláča horúcu vodu z batérie smerom nahor do systému spotrebiča. Spotrebiteľ tak pri veľkom odbere vody dostáva teplú vodu z ohrievača vody a akumulátora do svojho systému. Pri poklese spotreby vody čerpadlo vytlačí prebytočnú vodu ohriatu v ohrievači vody do zásobníka, čím vytlačí studenú vodu zo spodnej časti batérie do ohrievača vody, t.j. batéria sa nabije. To vám umožní vyrovnať zaťaženie ohrievača vody a znížiť jeho vykurovaciu plochu.

Nevýhody prijatých rozhodnutí zahŕňajú ignorovanie využívania energeticky úsporných riešení, ako je čiastočná náhrada spotreby energie použitím autonómnych zariadení na výrobu energie s plynovou turbínou alebo plynových piestových zariadení, solárnych fotovoltaických prvkov alebo prvkov na ohrev vody, tepelných čerpadiel využívajúcich nízku spotrebu energie. potenciálna energia pôdy, emisie ventilácie. Treba si tiež uvedomiť, že na zlepšenie komfortu bývania v bytoch a elimináciu negatívneho dopadu na architektúru stavby split-systémových vonkajších blokov, ktoré sú náhodne zavesené na fasáde, sa nedostatočne využíva centralizované chladenie. Výškové budovy, vyspelé z hľadiska architektonického a konštrukčného riešenia, by mali byť príkladom implementácie perspektívnych technológií do inžinierskych systémov.

Ministerstvo školstva Bieloruskej republiky

Bieloruská národná technická univerzita

Energetická fakulta

Oddelenie zásobovania teplom a plynom a vetrania

na tému: "Zásobovanie teplom a vykurovanie výškových budov"

Spracoval: študent gr. č. 11004414

K.V.Novičová

Kontroloval: L.V. Nesterov

Minsk - 2015

Úvod

Ak je teplotná situácia v miestnosti alebo budove priaznivá, potom sa špecialisti na vykurovanie a vetranie akosi nepamätajú. Ak je situácia nepriaznivá, kritizujú sa v prvom rade odborníci v tejto oblasti.

Zodpovednosť za dodržanie nastavených parametrov v miestnosti však nenesú len špecialisti na vykurovanie a vetranie.

Prijatie inžinierskych riešení na zabezpečenie špecifikovaných parametrov v miestnosti, objem kapitálových investícií na tieto účely a následné prevádzkové náklady závisia od priestorovo-plánovacích rozhodnutí s prihliadnutím na posúdenie veterného režimu a aerodynamického výkonu, konštrukčné riešenia, orientácia , koeficient zasklenia budovy, vypočítané klimatické ukazovatele vrátane čísla kvality, úroveň znečistenia ovzdušia v súhrne všetkých zdrojov znečistenia. Polyfunkčné výškové budovy a komplexy predstavujú mimoriadne zložitú štruktúru z hľadiska projektovania inžinierskych komunikácií: vykurovacie systémy, všeobecná výmenná a dymová ventilácia, všeobecné a protipožiarne zásobovanie vodou, evakuácia, protipožiarna automatizácia atď. na výšku budovy a prípustný hydrostatický tlak, najmä v systémoch ohrevu vody, vetrania a klimatizácie.

Všetky budovy z hľadiska výšky možno rozdeliť do 5 kategórií:

Až päť poschodí, kde nie je potrebná inštalácia výťahov - nízkopodlažné budovy;

Do 75 m (25 podlaží), v rámci ktorých nie je potrebné vertikálne zónovanie pre požiarne úseky - viacpodlažné budovy;

76–150 m - výškové budovy;

151-300 m - výškové budovy;

Viac ako 300 m - ultra vysoké budovy.

Stupňovanie je násobkom 150 m v dôsledku zmeny návrhovej teploty vonkajšieho vzduchu pre návrh vykurovania a vetrania - každých 150 m klesá o 1 ° С.

Pri inštalácii v suteréne je možné použiť iba časť podlahy umiestnenú na hranici požiarnych úsekov na umiestnenie ventilátorov na ochranu pred dymom, zvyšok - pre pracovné miestnosti. S kaskádovým zapojením výmenníkov tepla sa spravidla spolu s čerpacími skupinami umiestňujú na technické podlahy, kde vyžadujú viac priestoru a zaberajú celé poschodie a niekedy dokonca dve poschodia v ultra vysokých budovách.

Rozbor návrhových riešení zásobovania teplom a vykurovania uvedených bytových domov bude uvedený nižšie.

1. Zásobovanie teplom

Odporúča sa zabezpečiť dodávku tepla pre vnútorné vykurovacie systémy, zásobovanie teplou vodou, vetranie, klimatizáciu výškových budov:

Zo sietí diaľkového vykurovania;

z autonómneho zdroja tepla (AIT), po potvrdení prípustnosti jeho vplyvu na životné prostredie v súlade s platnou environmentálnou legislatívou a regulačnými a metodickými dokumentmi;

z kombinovaného zdroja tepla (KVET), vrátane hybridných systémov zásobovania teplom tepelným čerpadlom s využitím netradičných obnoviteľných zdrojov energie a druhotných zdrojov energie (pôda, emisie z vetrania budov a pod.) v kombinácii s tepelnými a/alebo elektrickými sieťami.

Spotrebitelia tepla výškovej budovy sú rozdelení do dvoch kategórií podľa spoľahlivosti dodávky tepla:

prvý - vykurovacie, ventilačné a klimatizačné systémy priestorov, v ktorých v prípade nehody nie sú povolené prerušenia dodávky vypočítaného množstva tepla a zníženie teploty vzduchu pod minimálnu prípustnú hodnotu podľa GOST 30494.

druhý - zvyšok spotrebiteľov, pre ktorých je povolený pokles teploty vo vykurovaných priestoroch počas doby likvidácie havárie nie viac ako 54 hodín, nie menej ako:

16С - v obytných priestoroch;

12С - vo verejných a administratívnych priestoroch;

5С - vo výrobných zariadeniach.

Zásobovanie teplom výškovej budovy má byť riešené tak, aby bola zabezpečená neprerušovaná dodávka tepla v prípade havárií (poruchy) na zdroji tepla alebo v zásobovacích tepelných sieťach počas doby opravy a obnovy z dvoch (hlavného a záložného) nezávislých vstupov vykurovania. siete. Hlavný príkon musí zabezpečiť 100 % požadovaného množstva tepla pre výškovú budovu; zo záložného vstupu - dodávky tepla v množstve nie menšom, ako je potrebné pre vykurovacie, ventilačné a klimatizačné systémy pre spotrebiteľov prvej kategórie, ako aj vykurovacie systémy pre druhú kategóriu na udržanie teploty vo vykurovaných miestnostiach nie nižšie ako vyššie. Do začiatku pracovného cyklu musí teplota vzduchu v týchto miestnostiach zodpovedať norme.

Vnútorné systémy zásobovania teplom by mali byť pripojené:

s centralizovaným zásobovaním teplom - podľa nezávislej schémy pre vykurovacie siete;

s AIT - podľa závislej alebo nezávislej schémy.

Vnútorné vykurovacie systémy je potrebné rozdeliť podľa výšky budov na zóny (zónové). Výška zóny by mala byť určená hodnotou prípustného hydrostatického tlaku v spodných prvkoch systémov zásobovania teplom každej zóny.

Tlak v ktoromkoľvek bode systémov zásobovania teplom každej zóny v hydrodynamickom režime (tak pri vypočítaných prietokoch a teplote vody, ako aj s možnými odchýlkami od nich) musí zabezpečiť naplnenie systémov vodou, zabrániť varu vody a nesmie prekročiť hodnotu prípustnú z hľadiska pevnosti pre zariadenia (výmenníky tepla, nádrže, čerpadlá atď.), armatúry a potrubia.

Prívod vody do každej zóny sa môže uskutočňovať v sekvenčnej (kaskádovej) alebo paralelnej schéme prostredníctvom výmenníkov tepla s automatickou reguláciou teploty ohrievanej vody. Pre spotrebiteľov tepla každej zóny je spravidla potrebné zabezpečiť vlastný okruh na prípravu a distribúciu nosiča tepla s teplotou riadenou podľa individuálneho teplotného plánu. Pri výpočte teplotného grafu chladiacej kvapaliny by sa mal začiatok a koniec vykurovacieho obdobia brať pri priemernej dennej teplote vonkajšieho vzduchu + 8С a priemernej vypočítanej teplote vzduchu vo vykurovaných miestnostiach.

Pre systémy zásobovania teplom výškových budov je potrebné zabezpečiť redundanciu zariadení podľa nasledujúcej schémy.

V každom okruhu prípravy vykurovacieho média by mali byť inštalované minimálne dva výmenníky tepla (pracovný + pohotovostný), pričom vykurovacia plocha každého z nich musí zabezpečovať 100 % potrebnej spotreby tepla na vykurovanie, vetranie, klimatizáciu a zásobovanie teplou vodou.

Pri inštalácii záložných akumulačných elektrických ohrievačov v okruhu prípravy teplej vody nie je dovolené zabezpečiť redundanciu výmenníkov tepla systémov zásobovania teplou vodou.

V okruhu prípravy vykurovacieho média pre vzduchotechnický systém je dovolené inštalovať tri výmenníky tepla (2 pracovné + 1 rezervný), pričom vykurovacia plocha každého z nich musí zabezpečiť 50 % potrebnej spotreby tepla pre vetracie a klimatizačné systémy.

Pri kaskádovej schéme dodávky tepla môže počet výmenníkov tepla na dodávku tepla do horných zón zaberať 2 pracovníkov + 1 rezervu a vykurovacia plocha každého by sa mala odoberať na 50% alebo podľa technickej úlohy.

Výmenníky tepla, čerpadlá a iné zariadenia, ako aj armatúry a potrubia by sa mali vyberať s ohľadom na hydrostatický a pracovný tlak v systéme zásobovania teplom, ako aj konečný skúšobný tlak počas hydraulického skúšania. Prevádzkový tlak v systémoch by mal byť o 10 % nižší ako prípustný prevádzkový tlak pre všetky prvky systému.

Parametre nosiča tepla v systémoch zásobovania teplom by sa mali spravidla brať do úvahy s prihliadnutím na teplotu ohriatej vody v zónových výmenníkoch tepla okruhu prípravy vody zodpovedajúcej zóny pozdĺž výšky budovy. Teplota chladiacej kvapaliny by sa nemala merať viac ako 95 С v systémoch s potrubím vyrobeným z oceľových alebo medených rúr a nie viac ako 90 С - z polymérových rúr schválených na použitie v systémoch zásobovania teplom. Parametre chladiacej kvapaliny vo vnútorných systémoch zásobovania teplom môžu byť vyššie ako 95 С, ale nie viac ako 110 С v systémoch s potrubím vyrobeným z oceľových rúrok, berúc do úvahy overenie nevarenia prepravovanej vody pozdĺž výška budovy. Pri ukladaní potrubí s teplotou chladiacej kvapaliny vyššou ako 95 ° C by sa mali ukladať oddelene alebo spoločne s inými potrubiami, oplotenými baňami, berúc do úvahy vhodné bezpečnostné opatrenia. Pokládka týchto potrubí je možná len na miestach prístupných prevádzkovej organizácii. Mali by sa prijať opatrenia na zabránenie prenikaniu pary v prípade poškodenia potrubí mimo technických priestorov.

Vo výške budov nad 220 m sa vzhľadom na výskyt ultravysokého hydrostatického tlaku odporúča použiť kaskádovú schému zapojenia zónových výmenníkov tepla na vykurovanie a zásobovanie teplou vodou. Ďalším znakom zásobovania teplom realizovaných výškových bytových domov je, že vo všetkých prípadoch sú zdrojom zásobovania teplom mestské tepelné siete. Napojenie na ne je realizované cez ústredné kúrenie, ktoré zaberá pomerne veľkú plochu. Stanica ústredného kúrenia zahŕňa výmenníky tepla s obehovými čerpadlami pre vykurovacie systémy rôznych zón, systémy zásobovania teplom pre ventilačné a klimatizačné ohrievače, systémy zásobovania teplou vodou, čerpacie stanice na plnenie vykurovacích systémov a systémy na udržiavanie tlaku s expanznými nádobami a automatickým riadiacim zariadením, núdzové elektrické zásobníkové ohrievače vody na zásobovanie teplou vodou. Zariadenia a potrubia sú umiestnené vertikálne, aby boli počas prevádzky ľahko dostupné. Cez všetky stanice ústredného kúrenia je centrálny priechod so šírkou minimálne 1,7 m pre možnosť presunu špeciálnych nakladačov, umožňujúcich vyloženie ťažkej techniky pri jej výmene (obr. 1).

Toto rozhodnutie je spôsobené aj skutočnosťou, že výškové komplexy sú spravidla multifunkčné na zamýšľaný účel s rozvinutou stylobátovou a podzemnou časťou, na ktorej sa môže nachádzať niekoľko budov. Preto v komplexe, ktorý zahŕňa 3 výškové obytné budovy so 43-48 poschodiami a 4 budovy s výškou 17-25 poschodí, zjednotené päťúrovňovou stylobátovou časťou, technické kolektory s početnými potrubiami vychádzajú z tohto jediného centrálneho výhrevňu a znížiť ich v technickej zóne výškových budov pomocné čerpacie stanice pre zásobovanie vodou, ktoré prečerpávajú studenú a teplú vodu do každej zóny výškových budov.

Možné je aj iné riešenie - centrála slúži na vstup do mestských tepelných sietí v objekte, na umiestnenie regulátora tlakového rozdielu "za seba", merača tepelnej energie a v prípade potreby aj kogeneračnej jednotky a je možné ju kombinovať s jednou jednotlivých lokálnych vykurovacích bodov (ITP), slúžiacich na pripojenie systémov lokálnej spotreby tepla, v blízkosti daného vykurovacieho bodu. Z tejto stanice ústredného kúrenia sa prehriata voda dodáva dvoma potrubiami, a nie viacerými z hrebeňa, ako v predchádzajúcom prípade, do miestnych ITP umiestnených v iných častiach komplexu, vrátane horných poschodí, podľa princípu blízkosť tepelnej záťaže. Pri takomto riešení nie je potrebné pripájať vnútorný systém zásobovania teplom ohrievačov vzduchu napájacích systémov podľa nezávislej schémy cez výmenník tepla. Samotný ohrievač je výmenník tepla a je napojený priamo na potrubie prehriatej vody s čerpacou prísadou pre zlepšenie kvality regulácie záťaže a zvýšenie spoľahlivosti protimrazovej ochrany ohrievača.

Existuje literatúra, ktorá poskytuje algoritmus na výpočet a výber mini-CHP pri napájaní objektu v autonómnom režime a analýzu optimalizácie výberu mini-CHP na príklade konkrétneho projektu. Pri nedostatku len tepelnej energie pre uvažovaný objekt je možné ako zdroj zásobovania teplom použiť autonómny zdroj tepla (AIT) v podobe kotolne s teplovodnými kotlami. Možno použiť pripevnené, umiestnené na streche alebo vyčnievajúce časti budovy alebo samostatne stojace kotolne, navrhnuté v súlade s SP 41-104-2000. Možnosť a umiestnenie AIT by mali súvisieť s celým rozsahom jeho vplyvu na životné prostredie, a to aj na obytnú výškovú budovu.

Teplotnú situáciu v miestnosti výrazne ovplyvňuje plocha a tepelný výkon zasklenej plochy. Je známe, že štandardne znížený odpor prestupu tepla okien je takmer 6-krát menší ako znížený odpor prestupu tepla vonkajších stien. Okrem toho sa cez ne za hodinu, ak nie sú k dispozícii žiadne zariadenia na ochranu pred slnkom, vďaka slnečnému žiareniu dodáva až 300 - 400 W / m2 tepla. Žiaľ, pri projektovaní administratívnych a verejných budov môže byť koeficient zasklenia prekročený o 50%, ak je na to primerané opodstatnenie (s odporom prestupu tepla minimálne 0,65 m2°C/W). V skutočnosti je možné, že tento predpoklad možno použiť bez primeraného odôvodnenia.

2. Vykurovanie

Vo výškových budovách je možné použiť nasledujúce vykurovacie systémy:

voda dvojrúrková s vodorovnou elektroinštaláciou na poschodiach alebo vertikálnou;

vzduchové s vykurovacími a recirkulačnými jednotkami v tej istej miestnosti alebo kombinované so systémom vetrania s mechanickým prívodom;

elektrické podľa projektového zadania a po obdržaní technických špecifikácií od organizácie zásobovania energiou.

Je povolené používať podlahové (vodné alebo elektrické) vykurovanie na vykurovanie kúpeľní, šatní, bazénov atď.

Parametre chladiacej kvapaliny vo vykurovacích systémoch zodpovedajúcej zóny by sa mali odoberať podľa SP 60.13330 nie viac ako 95 ° C v systémoch s potrubím vyrobeným z oceľových alebo medených rúr a nie viac ako 90 ° C - z polymérových rúr schválených na použitie. v stavebníctve.

Výška zóny vykurovacieho systému by mala byť určená hodnotou prípustného hydrostatického tlaku v spodných prvkoch systému. Tlak v ktoromkoľvek bode vykurovacieho systému každej zóny v hydrodynamickom režime musí zabezpečiť, aby boli systémy naplnené vodou a neprekročili hodnotu prípustnú v pevnosti pre zariadenia, armatúry a potrubia.

Zariadenia, armatúry a potrubia vykurovacích systémov by sa mali vyberať s prihliadnutím na hydrostatický a pracovný tlak vo vykurovacom systéme zóny, ako aj maximálny skúšobný tlak počas hydraulického skúšania. Prevádzkový tlak v systémoch by mal byť o 10 % nižší ako prípustný prevádzkový tlak pre všetky prvky systému.

Vzducho-tepelný režim výškovej budovy

Pri výpočte vzduchového režimu budovy sa v závislosti od konfigurácie budovy zohľadňuje vplyv vertikálnej rýchlosti vetra na fasády, na úrovni strechy, ako aj rozdiel tlakov medzi náveternou a náveternou fasádou budovy. posúdené.

Projektové parametre vonkajšieho vzduchu pre systémy vykurovania, vetrania, klimatizácie, zásobovania teplom a chladom výškovej budovy by sa mali brať podľa zadávacích podmienok, ale nie nižšie ako parametre B v súlade s SP 60.13330 a SP. 131,13330.

Výpočty tepelných strát vonkajšími obvodovými konštrukciami, vzduchový režim výškových budov, parametre vonkajšieho vzduchu v miestach nasávacích zariadení atď. by sa mali vykonávať s prihliadnutím na zmenu rýchlosti a teploty vzduchu. vonkajší vzduch po výške budov podľa dodatku A a SP 131.13330.

Parametre vonkajšieho vzduchu by sa mali brať do úvahy pri zohľadnení nasledujúcich faktorov:

zníženie teploty vzduchu na výšku o 1 ° С na každých 100 m;

zvýšenie rýchlosti vetra v chladnom období;

vzhľad silných konvekčných prúdov na fasádach budovy, ožiarených slnkom;

umiestnenie zariadení na nasávanie vzduchu vo výškovej časti budovy.

Pri umiestňovaní prijímacích zariadení vonkajšieho vzduchu na juhovýchodnú, južnú alebo juhozápadnú fasádu je potrebné odoberať vonkajšiu teplotu vzduchu v teplom období o 3-5 C vyššiu ako je vypočítaná.

Vypočítané parametre mikroklímy vnútorného vzduchu (teplota, rýchlosť pohybu a relatívna vlhkosť) v obytných, hotelových a verejných priestoroch výškových budov by sa mali brať v rámci optimálnych limitov v súlade s GOST 30494.

V chladnom období roka v obytných, verejných, administratívnych a priemyselných priestoroch (chladiace jednotky, strojovne výťahov, vetracie komory, čerpacie miestnosti a pod.), keď sa nepoužívajú a v mimopracovnej dobe je povolené znížiť teplotu vzduchu pod normu, ale nie menej:

16С - v obytných priestoroch;

12С - vo verejných a administratívnych priestoroch;

5С - vo výrobných zariadeniach.

Do začiatku pracovnej doby musí teplota vzduchu v týchto miestnostiach zodpovedať norme.

Vo vstupných vestibuloch výškových budov by mali byť spravidla zabezpečené dvojité zámky haly alebo haly. Ako vchodové dvere sa odporúča použiť kruhové alebo radiálne vzduchotesné zariadenia.

Je potrebné počítať s opatreniami na zníženie tlaku vzduchu vo vertikálnych výťahových šachtách, ktorý vzniká po výške budovy vplyvom gravitačného rozdielu, ako aj na vylúčenie neorganizovaného prúdenia vnútorného vzduchu medzi jednotlivými funkčnými zónami budovy.

Spočiatku sa projektovanie zónových vykurovacích systémov realizovalo ako pri bežných viacpodlažných budovách. Spravidla sa používali dvojrúrkové vykurovacie systémy s vertikálnymi stúpačkami a spodným rozvodom prívodného a vratného potrubia prechádzajúceho cez technické podlažie, čo umožnilo zapnúť vykurovací systém bez čakania na výstavbu všetkých podlaží zóny. . Takéto vykurovacie systémy boli implementované napríklad v obytných komplexoch "Alye Parusa", "Vorobyovy Gory", "Triumph Palace" (Moskva). Každá stúpačka je vybavená automatickými vyvažovacími ventilmi, ktoré zaisťujú automatickú distribúciu chladiacej kvapaliny cez stúpačky a každý ohrievač je vybavený automatickým termostatom so zvýšeným hydraulickým odporom, aby mal nájomca možnosť nastaviť si teplotu vzduchu, ktorú potrebuje v miestnosti a minimalizovať vplyv gravitačnej zložky cirkulačného tlaku a zapínať / vypínať termostaty na iných vykurovacích zariadeniach pripojených k tejto stúpačke.

Následne, ako výsledok analýzy rôznych riešení, však projektanti dospeli k záveru, že najlepším vykurovacím systémom, najmä pre budovy bez technických podlaží, sú systémy s horizontálnymi rozvodmi na úrovni bytu, napojenými na vertikálne stúpačky, ktoré zvyčajne vedú pozdĺž schodisko a vyrobené pozdĺž dvojrúrkovej schémy s nižším rozložením vedení. Napríklad takýto systém bol navrhnutý v korunovej časti (9 poschodí tretej zóny) výškového komplexu Triumph Palace a v 50-poschodovej rozostavanej budove bez medziľahlých technických podlaží.

Bytové vykurovacie systémy sú vybavené blokom s uzáverom, reguláciou s vyvažovacími ventilmi a vypúšťacími armatúrami, filtrami a meračom tepelnej energie. Táto jednotka by mala byť umiestnená mimo bytu na schodisku pre voľný prístup údržbárskej služby. V bytoch s rozlohou viac ako 100 m2 sa spojenie nevykonáva slučkou, ktorá je položená po obvode po celom byte (pretože so zvyšovaním zaťaženia sa zväčšuje priemer potrubia a v dôsledku toho sa inštalácia stáva zložitejšou a náklady sa zvyšujú v dôsledku použitia drahých veľkých armatúr), ale cez medziľahlú bytovú rozvodnú skriňu, v ktorej je inštalovaný hrebeň a z neho je chladivo nasmerované do vykurovacích zariadení podľa radiálnej schémy potrubím menšieho priemer podľa dvojrúrkovej schémy.

Potrubia sa používajú z tepelne odolných polymérnych materiálov, spravidla zo zosieťovaného polyetylénu PEX, pokládka sa vykonáva pri príprave podlahy. Konštrukčné parametre chladiacej kvapaliny na základe technických podmienok pre takéto potrubia sú 90–70 (65) ° C z obavy, že ďalší pokles teploty povedie k výraznému zvýšeniu vykurovacej plochy vykurovacích zariadení, ktoré nie je vítaný investormi kvôli zvýšeniu nákladov na systém. Skúsenosti s používaním kovoplastových rúr vo vykurovacom systéme komplexov sa považovali za neúspešné. Počas prevádzky sa v dôsledku starnutia vrstva lepidla zničí a vnútorná vrstva potrubia sa "zrúti", v dôsledku čoho sa oblasť prietoku zúži a vykurovací systém prestane normálne fungovať.

Niektorí odborníci sa domnievajú, že v prípade bytovej elektroinštalácie je optimálnym riešením použitie automatických vyvažovacích ventilov ASV-P (PV) vo vratnom potrubí a uzatváracích a meracích ventilov ASV-M (ASV-1) v prívode. Použitie tejto dvojice ventilov umožňuje nielen kompenzovať vplyv gravitačnej zložky, ale aj obmedziť prietok pre každý byt v súlade s parametrami. Ventily sú zvyčajne dimenzované podľa priemeru potrubia a nastavené tak, aby udržiavali diferenčný tlak 10 kPa. Táto hodnota nastavenia ventilu sa volí na základe hodnoty požadovanej tlakovej straty na radiátorových termostatoch, aby sa zabezpečila ich optimálna činnosť. Obmedzenie prietoku pre byt je dané nastavením na ventiloch ASV-1, pričom sa berie do úvahy, že v tomto prípade musí byť tlaková strata na týchto ventiloch zahrnutá do diferenčného tlaku udržiavaného ventilom ASV-PV. regulátora. teplota prívodu tepla ohrev vody

Toto sú riešenia pre vykurovacie a vykurovacie systémy doteraz postavených najvyšších obytných budov. Sú prehľadné, logické a zásadne sa nelíšia od riešení používaných pri projektovaní bežných viacpodlažných budov s výškou menšou ako 75 m, s výnimkou rozdelenia vykurovacích a vodovodných systémov do zón. V rámci každej zóny sú však zachované štandardné prístupy k implementácii týchto systémov. Väčšia pozornosť sa venuje inštaláciám na plnenie vykurovacích systémov a udržiavanie tlaku v nich, ako aj v cirkulačných potrubiach z rôznych zón pred ich pripojením k spoločnému rozdeľovaču, automatickej regulácii dodávky tepla a distribúcie chladiva pre realizáciu komfortných a úsporné režimy, redundancia prevádzky zariadenia na zabezpečenie nepretržitého zásobovania spotrebiteľov teplom.

Stanica ústredného kúrenia zahŕňa výmenníky tepla s obehovými čerpadlami pre vykurovacie systémy rôznych zón, systémy zásobovania teplom pre ventilačné a klimatizačné ohrievače, systémy zásobovania teplou vodou, čerpacie stanice na plnenie vykurovacích systémov a systémy na udržiavanie tlaku s expanznými nádobami a automatickým riadiacim zariadením, núdzové elektrické zásobníkové ohrievače vody na zásobovanie teplou vodou. Zariadenia a potrubia sú umiestnené vertikálne, aby boli počas prevádzky ľahko dostupné. Cez všetky stanice ústredného kúrenia je centrálny priechod so šírkou minimálne 1,7 m pre možnosť presunu špeciálnych nakladačov, ktoré umožňujú vyviezť ťažkú techniku pri jej výmene.