Tính đặc thù của việc tính toán nhiệt hệ thống sưởi của các tòa nhà cao tầng. Hệ thống sưởi cho các tòa nhà nhiều tầng

Khi thiết kế hệ thống sưởi quy mô lớn (đặc biệt là tính toán điều chỉnh hệ thống sưởi của một tòa nhà chung cư và hoạt động chính thức của nó), cần đặc biệt chú ý đến các yếu tố bên ngoài và bên trong của hoạt động của thiết bị. Một số phương án sưởi ấm cho hệ thống sưởi trung tâm đã được phát triển và áp dụng thành công trong thực tế, khác nhau về cấu trúc, thông số của chất lỏng làm việc và sơ đồ đường ống trong các tòa nhà chung cư.

Các loại hệ thống sưởi ấm trong một tòa nhà chung cư là gì

Tùy thuộc vào việc lắp đặt bộ tạo nhiệt hoặc vị trí của phòng lò hơi:

Các chương trình sưởi ấm tùy thuộc vào các thông số của chất lỏng làm việc:

Dựa trên sơ đồ đường ống:

Chức năng của hệ thống sưởi nhà chung cư

Hệ thống sưởi tự động của một tòa nhà dân cư nhiều tầng thực hiện một chức năng - vận chuyển kịp thời chất làm mát được làm nóng và điều chỉnh nó cho từng người tiêu dùng. Để đảm bảo khả năng điều khiển chung của mạch, một bộ phân phối duy nhất với các phần tử để điều chỉnh các thông số của chất làm mát, kết hợp với bộ tạo nhiệt, được gắn trong nhà.

Một hệ thống sưởi ấm tự trị cho một tòa nhà nhiều tầng nhất thiết phải bao gồm các đơn vị và thành phần sau:

Tuyến đường ống dẫn chất lỏng hoạt động qua đó được phân phối đến các căn hộ và cơ sở. Như đã đề cập, bố trí đường ống trong các tòa nhà nhiều tầng có thể là mạch đơn hoặc mạch kép;
KPiA - thiết bị điều khiển và thiết bị phản ánh các thông số của chất làm mát, điều chỉnh các đặc tính của nó và tính đến tất cả các đặc tính thay đổi của nó (tốc độ dòng chảy, áp suất, tốc độ dòng vào, thành phần hóa học);
Bộ phận phân phối, phân phối chất làm mát được làm nóng qua các đường ống.

Một sơ đồ thực tế để sưởi ấm một tòa nhà nhiều tầng nhà ở bao gồm một bộ tài liệu: thiết kế, bản vẽ, tính toán. Tất cả các tài liệu về hệ thống sưởi trong một tòa nhà chung cư được soạn thảo bởi các dịch vụ điều hành có trách nhiệm (phòng thiết kế) theo đúng quy định của GOST và SNiP. Trách nhiệm đảm bảo rằng hệ thống sưởi trung tâm được vận hành chính xác thuộc về công ty quản lý, cũng như việc sửa chữa hoặc thay thế hoàn toàn hệ thống sưởi trong một tòa nhà nhiều căn hộ.

Hệ thống sưởi hoạt động như thế nào trong một tòa nhà chung cư

Hoạt động bình thường của hệ thống sưởi trong một tòa nhà chung cư phụ thuộc vào việc tuân thủ các thông số cơ bản của thiết bị và chất làm mát - áp suất, nhiệt độ, sơ đồ đi dây. Theo các tiêu chuẩn đã được thông qua, các thông số chính phải được quan sát trong các giới hạn sau:

Đối với nhà chung cư cao không quá 5 tầng, áp suất trong đường ống không quá 2-4,0 Atm;
Đối với nhà chung cư cao 9 tầng, áp suất trong đường ống không được vượt quá 5-7 Atm;
Mức chênh lệch giá trị nhiệt độ cho tất cả các hệ thống sưởi hoạt động trong khu dân cư là +18 0 C / + 22 0 C. Nhiệt độ trong bộ tản nhiệt trên cầu thang và trong phòng kỹ thuật là + 15 0 C.

Việc lựa chọn đường ống trong một tòa nhà năm tầng hoặc nhiều tầng phụ thuộc vào số tầng, tổng diện tích của tòa nhà và sản lượng nhiệt của hệ thống sưởi, có tính đến chất lượng hoặc khả năng cách nhiệt của tất cả các bề mặt. Đồng thời, chênh lệch áp suất giữa tầng một và tầng chín không được quá 10%.

Hệ thống dây một ống

Tùy chọn đường ống kinh tế nhất là một mạch. Mạch một ống hoạt động hiệu quả hơn trong các tòa nhà thấp tầng và có khu vực sưởi ấm nhỏ. Là một hệ thống sưởi ấm bằng nước (chứ không phải hơi nước), hệ thống dây dẫn một ống bắt đầu được sử dụng từ đầu những năm 50 của thế kỷ trước, trong cái gọi là "Khrushchevs". Chất làm mát trong hệ thống dây điện như vậy chảy qua một số cửa thông tầng mà các căn hộ được kết nối với nhau, trong khi lối vào cho tất cả các cửa thông tầng là một, điều này làm cho việc lắp đặt tuyến đường đơn giản và nhanh chóng, nhưng không kinh tế do tổn thất nhiệt ở cuối mạch.

Vì đường hồi lưu không có mặt vật lý và vai trò của nó được thực hiện bởi đường ống cấp chất lỏng hoạt động, điều này tạo ra một số khía cạnh tiêu cực trong hoạt động của hệ thống:

Căn phòng nóng lên không đều và nhiệt độ trong từng phòng riêng biệt phụ thuộc vào khoảng cách của bộ tản nhiệt đến điểm hút chất lỏng làm việc. Với sự phụ thuộc này, nhiệt độ trên các pin ở xa sẽ luôn thấp hơn;
Không thể kiểm soát nhiệt độ bằng tay hoặc tự động trên các thiết bị sưởi ấm, nhưng trong mạch "Leningrad", bạn có thể cài đặt các đường vòng, cho phép bạn kết nối hoặc ngắt kết nối các bộ tản nhiệt bổ sung;
Sơ đồ sưởi ấm một đường ống rất khó cân bằng, vì điều này chỉ có thể thực hiện được khi các van ngắt và van nhiệt được bao gồm trong mạch, khi các thông số của chất làm mát thay đổi, có thể gây ra sự cố cho toàn bộ hệ thống sưởi của một tòa nhà ba tầng hoặc cao hơn.

Trong các tòa nhà mới, sơ đồ một ống đã không được thực hiện trong một thời gian dài, do đó hầu như không thể theo dõi và tính toán hiệu quả lưu lượng nước làm mát cho từng căn hộ. Khó khăn nằm ở chỗ, mỗi căn hộ ở "Khrushchev" có thể có tới 5-6 bậc thang, có nghĩa là bạn cần phải nhúng cùng một số đồng hồ nước hoặc đồng hồ nước nóng.

Một ước tính được biên soạn thích hợp để sưởi ấm một tòa nhà nhiều tầng với hệ thống một đường ống không chỉ bao gồm chi phí bảo trì mà còn bao gồm cả việc hiện đại hóa các đường ống - thay thế các bộ phận riêng lẻ bằng các bộ phận hiệu quả hơn.

Hệ thống dây điện hai ống

Sơ đồ sưởi ấm này hiệu quả hơn, vì trong đó chất lỏng làm việc được làm mát được đưa qua một đường ống riêng - đường hồi lưu. Đường kính danh nghĩa của các đường ống hồi lưu của môi chất gia nhiệt được chọn giống như đối với nguồn cung cấp nhiệt chính.

Hệ thống sưởi ấm mạch kép được thiết kế theo cách mà nước đã tỏa nhiệt cho khuôn viên của căn hộ được đưa trở lại lò hơi thông qua một đường ống riêng biệt, có nghĩa là nó không trộn lẫn với nguồn cung cấp và không lấy nhiệt độ từ chất làm mát được cung cấp cho các bộ tản nhiệt. Trong lò hơi, chất lỏng làm việc đã nguội được hâm nóng lại và đưa đến đường ống cấp của hệ thống. Khi lập một dự án và trong quá trình vận hành hệ thống sưởi, cần tính đến các tính năng sau:

Có thể điều chỉnh nhiệt độ và áp suất trong lò sưởi chính trong bất kỳ căn hộ riêng lẻ nào, hoặc trong một hệ thống sưởi thông thường. Để điều chỉnh các thông số của hệ thống, các bộ trộn được cắt vào đường ống;
Khi thực hiện công việc sửa chữa hoặc bảo trì, hệ thống không cần phải tắt - các phần cần thiết được cắt bằng van đóng ngắt, và sửa chữa mạch lỗi, trong khi các phần còn lại hoạt động và di chuyển nhiệt xung quanh nhà . Đây là nguyên lý hoạt động và là ưu điểm của hệ thống hai ống so với các hệ thống khác.

Các thông số áp suất trong các đường ống sưởi ấm trong một tòa nhà chung cư phụ thuộc vào số tầng, nhưng nằm trong khoảng 3-5 Atm, đảm bảo cung cấp nước nóng cho tất cả các tầng, không có ngoại lệ. Trong các tòa nhà cao tầng có thể sử dụng các trạm bơm trung gian để nâng nước làm mát lên các tầng cuối cùng. Bộ tản nhiệt cho bất kỳ hệ thống sưởi ấm nào được lựa chọn theo tính toán thiết kế, và phải chịu được áp suất cần thiết và duy trì một chế độ nhiệt độ nhất định.

Hệ thống nhiệt

Việc bố trí các đường ống sưởi ấm trong một tòa nhà nhiều tầng đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì các thông số quy định của thiết bị và chất lỏng làm việc. Vì vậy, hệ thống sưởi phân bố phía trên thường được sử dụng nhiều hơn trong các tòa nhà thấp tầng, hệ thống phía dưới - trong các tòa nhà cao tầng. Phương thức phân phối chất làm mát - tập trung hoặc tự trị - cũng có thể ảnh hưởng đến hoạt động đáng tin cậy của hệ thống sưởi trong nhà.

Trong hầu hết các trường hợp, chúng kết nối với hệ thống sưởi trung tâm. Điều này cho phép bạn giảm chi phí vận hành trong ước tính để sưởi ấm một tòa nhà nhiều tầng. Nhưng trên thực tế, mức độ chất lượng của các dịch vụ này vẫn còn rất thấp. Do đó, nếu có sự lựa chọn, ưu tiên cho hệ thống sưởi tự động của một tòa nhà nhiều tầng.

Các tòa nhà mới hiện đại được kết nối với các ngôi nhà có lò hơi nhỏ hoặc hệ thống sưởi tập trung và các sơ đồ này hoạt động hiệu quả đến mức không có ý nghĩa gì khi thay đổi phương thức kết nối thành tự trị hoặc phương thức khác (thông thường hoặc dựa trên căn hộ). Nhưng mạch tự trị ưu tiên cho căn hộ hoặc phân phối nhiệt chung. Khi lắp đặt hệ thống sưởi trong từng căn hộ riêng biệt, đường ống tự trị (độc lập) được thực hiện, lò hơi riêng được lắp trong căn hộ, các thiết bị điều khiển và đo lường cũng được lắp đặt riêng cho từng căn hộ.

Khi tổ chức đấu dây nhà chung phải xây dựng hoặc lắp đặt phòng lò chung với các yêu cầu cụ thể riêng:

Một số nồi hơi phải được lắp đặt - khí hoặc điện, để trong trường hợp xảy ra sự cố, có thể lặp lại hoạt động của hệ thống;
Chỉ một tuyến đường ống mạch kép được vẽ, kế hoạch của chúng được vẽ trong quá trình thiết kế. Một hệ thống như vậy được quy định cho từng căn hộ riêng biệt, vì các cài đặt có thể là riêng lẻ;
Bắt buộc phải có lịch trình các biện pháp phòng ngừa và sửa chữa theo kế hoạch.

Trong hệ thống sưởi nhà chung, việc kiểm soát và hạch toán tiêu thụ nhiệt được thực hiện trên cơ sở từng căn hộ. Trong thực tế, điều này có nghĩa là một đồng hồ được lắp đặt trên mỗi đường ống cung cấp chất làm mát từ ống nâng chính.

Khu sưởi ấm cho một tòa nhà chung cư

Nếu bạn kết nối các đường ống với hệ thống sưởi của quận, thì sự khác biệt trong sơ đồ nối dây sẽ là gì? Bộ phận làm việc chính của mạch cung cấp nhiệt là thang máy, bộ phận này ổn định các thông số chất lỏng trong các giá trị quy định. Điều này là cần thiết bởi vì thời gian dài của đường dây nóng, trong đó nhiệt bị mất. Bộ phận thang máy chuẩn hóa nhiệt độ và áp suất: đối với điều này, áp suất nước trong điểm gia nhiệt tăng lên 20 atm, điều này sẽ tự động tăng nhiệt độ của chất làm mát lên +120 0 C. Tuy nhiên, vì các đặc điểm như vậy của môi trường chất lỏng cho đường ống không thể chấp nhận được, thang máy chuẩn hóa chúng thành các giá trị cho phép.

Điểm sưởi ấm (bộ phận thang máy) hoạt động cả trong mạch sưởi hai mạch và trong hệ thống sưởi một ống của một tòa nhà cao tầng chung cư. Các chức năng mà nó sẽ thực hiện với một kết nối như vậy: Giảm áp suất làm việc của chất lỏng khi sử dụng thang máy. Van hình nón thay đổi dòng chảy của chất lỏng vào hệ thống phân phối.

Phần kết luận

Khi lập một dự án sưởi ấm, đừng quên rằng ước tính cho việc lắp đặt và kết nối hệ thống sưởi tập trung cho một tòa nhà chung cư khác với chi phí tổ chức một hệ thống tự trị trở xuống.

Bộ Giáo dục Cộng hòa Belarus

Đại học Kỹ thuật Quốc gia Belarus

Khoa Kỹ thuật Điện

Khoa cấp nhiệt, khí đốt và thông gió

về chủ đề: "Cấp nhiệt và sưởi ấm nhà cao tầng"

Người lập: student gr. Số 11004414

K.V. Novikova

Kiểm tra bởi: Nesterov L.V.

Minsk - 2015

Giới thiệu

Nếu tình hình nhiệt độ trong phòng hoặc tòa nhà thuận lợi, thì bằng cách nào đó, các chuyên gia về sưởi ấm và thông gió sẽ không được nhớ đến. Nếu tình hình bất lợi, thì trước hết các chuyên gia trong lĩnh vực này bị chỉ trích.

Tuy nhiên, trách nhiệm duy trì các thông số đã thiết lập trong phòng không chỉ thuộc về các chuyên gia sưởi ấm và thông gió.

Việc áp dụng các giải pháp kỹ thuật để đảm bảo các thông số cụ thể trong phòng, khối lượng đầu tư vốn cho các mục đích này và chi phí vận hành tiếp theo phụ thuộc vào các quyết định quy hoạch không gian, có tính đến việc đánh giá chế độ gió và hiệu suất khí động học, giải pháp xây dựng, định hướng , hệ số kính xây dựng, các chỉ số khí hậu được tính toán, bao gồm số lượng chất lượng, mức độ ô nhiễm không khí trong tổng số các nguồn ô nhiễm. Các tòa nhà cao tầng và khu phức hợp đa chức năng thể hiện một cấu trúc cực kỳ phức tạp về mặt thiết kế thông tin liên lạc kỹ thuật: hệ thống sưởi ấm, hệ thống thông gió kiểm soát khói và trao đổi chung, cấp nước chung và chữa cháy, sơ tán, tự động hóa chữa cháy, v.v. Điều này chủ yếu là do đến chiều cao của tòa nhà và áp suất thủy tĩnh cho phép, cụ thể là trong hệ thống đun nước, thông gió và điều hòa không khí.

Tất cả các tòa nhà về chiều cao có thể được chia thành 5 loại:

Lên đến năm tầng, nơi không cần lắp đặt thang máy - các tòa nhà thấp tầng;

Lên đến 75 m (25 tầng), trong đó không yêu cầu phân vùng theo chiều dọc cho các khoang cháy - các tòa nhà nhiều tầng;

76–150 m - nhà cao tầng;

151–300 m - các tòa nhà cao tầng;

Trên 300 m - những tòa nhà siêu cao.

Sự phân cấp là bội số của 150 m do sự thay đổi nhiệt độ thiết kế của không khí bên ngoài để thiết kế hệ thống sưởi và thông gió - cứ sau 150 m, nó giảm đi 1 ° С.

Đặc điểm thiết kế của các tòa nhà trên 75 m gắn liền với thực tế là chúng phải được chia theo phương thẳng đứng thành các ngăn (vùng) cháy kín, ranh giới của chúng là các kết cấu bao quanh cung cấp các giới hạn chịu lửa cần thiết để khoanh vùng đám cháy có thể xảy ra và ngăn chặn đám cháy. lan sang các ngăn bên cạnh. Chiều cao của các khu phải từ 50–75 m và không nhất thiết phải ngăn cách các ngăn cháy thẳng đứng với các tầng kỹ thuật, như tập quán ở các nước ấm áp, nơi các tầng kỹ thuật không có tường và được sử dụng để thu thập người trong trường hợp cháy. và cuộc di tản tiếp theo của họ. Ở những nước có khí hậu khắc nghiệt, nhu cầu về các tầng kỹ thuật là do yêu cầu đặt các thiết bị kỹ thuật.

Khi lắp đặt ở tầng hầm, chỉ một phần của sàn nằm ở ranh giới của các ngăn cháy có thể được sử dụng để bố trí quạt chống khói, phần còn lại - cho các phòng làm việc. Với sơ đồ kết nối tầng cho các bộ trao đổi nhiệt, theo quy luật, chúng cùng với các nhóm bơm, được đặt trên các tầng kỹ thuật, nơi chúng đòi hỏi nhiều không gian hơn và chiếm trọn một tầng, và đôi khi thậm chí là hai tầng trong các tòa nhà siêu cao.

Dưới đây sẽ đưa ra phân tích các giải pháp thiết kế để cung cấp nhiệt và sưởi ấm cho các tòa nhà dân cư được liệt kê.

1. Cung cấp nhiệt

Khuyến nghị cấp nhiệt cho hệ thống sưởi bên trong, cấp nước nóng, thông gió, điều hòa không khí của các tòa nhà cao tầng:

Từ mạng lưới sưởi ấm của huyện;

từ một nguồn nhiệt tự trị (AIT), tùy thuộc vào xác nhận về khả năng chấp nhận tác động của nó đối với môi trường theo luật môi trường hiện hành và các văn bản quy định và phương pháp;

từ nguồn nhiệt kết hợp (CHS), bao gồm hệ thống cung cấp nhiệt bơm nhiệt hỗn hợp sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo phi truyền thống và các nguồn năng lượng thứ cấp (đất, khí thải thông gió tòa nhà, v.v.) kết hợp với nhiệt và / hoặc lưới điện.

Các hộ tiêu thụ nhiệt của một tòa nhà cao tầng được chia thành hai loại theo độ tin cậy của việc cung cấp nhiệt:

Thứ nhất - hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí của cơ sở, trong đó, trong trường hợp xảy ra tai nạn, không được phép gián đoạn cung cấp lượng nhiệt ước tính và giảm nhiệt độ không khí dưới mức tối thiểu cho phép theo GOST 30494.

thứ hai - những người tiêu dùng còn lại, mà sự giảm nhiệt độ trong cơ sở được làm nóng được phép trong thời gian thanh lý tai nạn không quá 54 giờ, không ít hơn:

16С - trong khu dân cư;

12С - tại các cơ sở công cộng và hành chính;

5C - trong các cơ sở sản xuất.

Việc cung cấp nhiệt của một tòa nhà cao tầng phải được thiết kế để đảm bảo cung cấp nhiệt không bị gián đoạn trong trường hợp xảy ra sự cố (hỏng hóc) tại nguồn nhiệt hoặc trong các mạng cung cấp nhiệt trong thời gian sửa chữa và phục hồi từ hai đầu vào độc lập (chính và dự phòng) của mạng lưới sưởi ấm. Đầu vào chính phải cung cấp 100% lượng nhiệt cần thiết cho một tòa nhà cao tầng; từ đầu vào dự phòng - cung cấp nhiệt với số lượng không nhỏ hơn yêu cầu cho hệ thống sưởi và thông gió và điều hòa không khí của người tiêu dùng thuộc loại thứ nhất, cũng như hệ thống sưởi thuộc loại thứ hai để duy trì nhiệt độ trong các phòng được sưởi ấm không thấp hơn ở trên. Đến đầu chu kỳ làm việc, nhiệt độ không khí trong các phòng này phải tuân theo tiêu chuẩn.

Hệ thống cung cấp nhiệt bên trong phải được kết nối:

với nguồn cung cấp nhiệt tập trung - theo một sơ đồ độc lập để sưởi ấm mạng lưới;

với AIT - theo sơ đồ phụ thuộc hoặc độc lập.

Hệ thống sưởi bên trong phải được chia theo chiều cao của các tòa nhà thành các khu (phân vùng). Chiều cao của vùng phải được xác định bằng giá trị của áp suất thủy tĩnh cho phép trong các phần tử thấp hơn của hệ thống cung cấp nhiệt của mỗi vùng.

Áp suất tại bất kỳ điểm nào của hệ thống cung cấp nhiệt của từng khu vực theo chế độ thủy động lực học (cả ở tốc độ dòng chảy và nhiệt độ nước được tính toán, và với độ lệch có thể xảy ra với chúng) phải đảm bảo rằng các hệ thống được làm đầy nước, ngăn nước sôi và không. vượt quá giá trị có thể chấp nhận được đối với sức mạnh của thiết bị (bộ trao đổi nhiệt, bể chứa, máy bơm, v.v.), phụ kiện và đường ống.

Việc cấp nước cho từng khu vực có thể được thực hiện theo mạch tuần tự (tầng) hoặc song song thông qua các bộ trao đổi nhiệt với chức năng tự động điều chỉnh nhiệt độ nước nóng. Đối với các hộ tiêu thụ nhiệt của mỗi vùng, theo quy luật, cần phải cung cấp mạch riêng để chuẩn bị và phân phối chất mang nhiệt với nhiệt độ được kiểm soát theo một lịch trình nhiệt độ riêng. Khi tính toán đồ thị nhiệt độ của chất làm mát, thời điểm bắt đầu và kết thúc giai đoạn gia nhiệt phải được lấy ở nhiệt độ không khí bên ngoài trung bình hàng ngày là + 8С và nhiệt độ không khí tính toán trung bình trong các phòng được sưởi ấm.

Đối với hệ thống cấp nhiệt của nhà cao tầng, cần cấp dự phòng cho thiết bị theo sơ đồ sau.

Cần lắp đặt ít nhất hai bộ trao đổi nhiệt (làm việc + dự phòng) trong mỗi mạch chuẩn bị môi trường gia nhiệt, bề mặt gia nhiệt của mỗi bộ trao đổi nhiệt phải cung cấp 100% lượng nhiệt tiêu thụ cần thiết cho các hệ thống sưởi, thông gió, điều hòa không khí và cấp nước nóng.

Khi lắp đặt bộ sưởi tụ điện dự phòng trong mạch sản xuất nước nóng, bộ trao đổi nhiệt dự phòng của hệ thống DHW có thể không được cung cấp.

Cho phép lắp ba bộ trao đổi nhiệt trong mạch sưởi cho hệ thống thông gió (2 làm việc + 1 dự trữ), bề mặt sưởi của mỗi bộ trao đổi nhiệt phải cung cấp 50% lượng nhiệt tiêu thụ cần thiết cho hệ thống thông gió và điều hòa không khí.

Với sơ đồ cấp nhiệt theo tầng, số lượng thiết bị trao đổi nhiệt cấp nhiệt cho các khu phía trên được phép lấy 2 công nhân + 1 dự trữ, và bề mặt gia nhiệt của mỗi khu nên lấy 50% hoặc theo thông số kỹ thuật.

Bộ trao đổi nhiệt, máy bơm và các thiết bị khác, cũng như phụ kiện và đường ống phải được lựa chọn có tính đến áp suất thủy tĩnh và áp suất làm việc trong hệ thống cung cấp nhiệt, cũng như áp suất thử nghiệm cuối cùng trong quá trình thử nghiệm thủy lực. Áp suất vận hành trong hệ thống phải thấp hơn 10% so với áp suất vận hành cho phép đối với tất cả các phần tử của hệ thống.

Các thông số của chất mang nhiệt trong các hệ thống cấp nhiệt, theo quy luật, cần được tính đến nhiệt độ của nước nóng trong các bộ trao đổi nhiệt khu vực của mạch chuẩn bị nước của khu vực tương ứng dọc theo chiều cao của tòa nhà. Nhiệt độ của chất làm mát phải được lấy không quá 95 С trong các hệ thống có đường ống làm bằng thép hoặc ống đồng và không quá 90 С - từ ống polyme được phép sử dụng trong hệ thống cung cấp nhiệt. Các thông số của chất làm mát trong hệ thống cung cấp nhiệt bên trong được phép lớn hơn 95 С, nhưng không quá 110 С trong hệ thống có đường ống làm bằng ống thép, có tính đến việc kiểm tra xem nước được vận chuyển không sôi theo chiều cao. của tòa nhà. Khi đặt đường ống có nhiệt độ nước làm mát hơn 95 ° C, chúng phải được đặt riêng hoặc chung với các đường ống khác, các mỏ có rào chắn, có tính đến các biện pháp an toàn thích hợp. Việc đặt các đường ống này chỉ có thể thực hiện được ở những nơi mà tổ chức vận hành có thể tiếp cận được. Cần có các biện pháp ngăn chặn sự xâm nhập của hơi nước trong trường hợp hư hỏng đường ống dẫn bên ngoài mặt bằng kỹ thuật.

Một đặc điểm của thiết kế hệ thống cấp nhiệt và cấp nước là tất cả các thiết bị bơm và trao đổi nhiệt của các tòa nhà dân cư cao tầng đang được xem xét đều được đặt ở tầng trệt hoặc trừ tầng một. Điều này là do sự nguy hiểm của việc đặt các đường ống dẫn nước quá nhiệt trên các tầng dân cư, sự thiếu tin tưởng vào khả năng bảo vệ chống ồn và rung động của các khu dân cư lân cận trong quá trình vận hành thiết bị bơm và mong muốn duy trì một khu vực khan hiếm để chứa một lượng lớn hơn số lượng căn hộ.

Một giải pháp như vậy có thể thực hiện được do sử dụng các đường ống áp suất cao, bộ trao đổi nhiệt, máy bơm, thiết bị đóng ngắt và điều khiển có thể chịu được áp suất vận hành lên đến 25 atm. Do đó, trong đường ống của bộ trao đổi nhiệt từ phía nước cục bộ, van bướm với mặt bích cổ, máy bơm có phần tử hình chữ U, bộ điều chỉnh áp suất "ngược dòng" của tác động trực tiếp được lắp đặt trên đường ống dẫn nước, van điện từ được thiết kế cho một áp suất. 25 atm được sử dụng. trong trạm chiết rót của hệ thống sưởi ấm.

Ở độ cao của các tòa nhà trên 220 m, do sự xuất hiện của áp suất thủy tĩnh siêu cao, nên sử dụng sơ đồ tầng để kết nối các bộ trao đổi nhiệt khu vực để sưởi ấm và cấp nước nóng. Một đặc điểm khác của việc cung cấp nhiệt cho các tòa nhà cao tầng được triển khai là trong mọi trường hợp, nguồn cung cấp nhiệt là các mạng lưới sưởi của thành phố. Kết nối với chúng được thực hiện thông qua trạm sưởi trung tâm, chiếm một diện tích khá lớn. Trạm sưởi trung tâm bao gồm các bộ trao đổi nhiệt với các máy bơm tuần hoàn cho các hệ thống sưởi của các khu vực khác nhau, hệ thống cấp nhiệt cho hệ thống sưởi thông gió và điều hòa không khí, hệ thống cấp nước nóng, trạm bơm để làm đầy hệ thống sưởi và hệ thống duy trì áp suất với bình giãn nở và thiết bị điều khiển tự động, máy nước nóng lưu trữ điện khẩn cấp để cung cấp nước nóng. Thiết bị và đường ống được đặt thẳng đứng để dễ dàng tiếp cận trong quá trình vận hành. Một lối đi trung tâm với chiều rộng ít nhất là 1,7 m đi qua tất cả các trạm gia nhiệt trung tâm để có thể di chuyển các bộ tải đặc biệt, cho phép lấy ra các thiết bị nặng khi nó được thay thế (Hình 1).

Quyết định này cũng là do thực tế là các khu phức hợp cao tầng, theo quy luật, là đa chức năng cho mục đích dự kiến của chúng với phần đá hộc và phần ngầm được phát triển, trên đó có thể đặt một số tòa nhà. Do đó, trong khu phức hợp gồm 3 tòa nhà ở cao từ 43-48 tầng và 4 tòa nhà cao từ 17-25 tầng, được thống nhất bởi một phần đá hộc 5 tầng, các đầu thu kỹ thuật với nhiều đường ống xuất phát từ khu trung tâm duy nhất này. trạm gia nhiệt, hạ nhiệt trong khu kỹ thuật nhà cao tầng trạm bơm tăng áp cấp nước bơm nước nóng lạnh vào từng khu nhà cao tầng.

Một giải pháp khác cũng có thể thực hiện được - trạm sưởi trung tâm phục vụ để đi vào các mạng lưới sưởi ấm đô thị tại cơ sở, đặt một bộ điều chỉnh chênh lệch áp suất "sau chính nó", một bộ đo năng lượng nhiệt và, nếu cần, một bộ đồng phát và có thể được kết hợp với một trong các các điểm gia nhiệt cục bộ riêng lẻ (ITP), phục vụ cho việc kết nối các hệ thống tiêu thụ nhiệt cục bộ, được đặt gần với điểm nhiệt nhất định. Từ trạm sưởi trung tâm này, nước quá nhiệt được cung cấp qua hai đường ống chứ không phải qua một số đường ống từ lược, như trong trường hợp trước, đến các ITP cục bộ nằm ở các phần khác của khu phức hợp, bao gồm cả ở các tầng trên, theo nguyên tắc gần chất tải nhiệt. Với giải pháp như vậy, không cần kết nối hệ thống cấp nhiệt bên trong của máy sưởi không khí của các hệ thống cung cấp theo một sơ đồ độc lập thông qua bộ trao đổi nhiệt. Bản thân bộ gia nhiệt là một bộ trao đổi nhiệt và được kết nối trực tiếp với đường ống dẫn nước quá nhiệt với phụ gia bơm để nâng cao chất lượng điều chỉnh phụ tải và tăng độ tin cậy trong việc bảo vệ bộ gia nhiệt khỏi bị đóng băng.

Một trong những giải pháp để dự trữ nhiệt và cung cấp điện tập trung cho các tòa nhà cao tầng có thể là thiết bị của các nhà máy CHP mini tự động dựa trên việc lắp đặt tuabin khí (GTU) hoặc piston khí (GPU), tạo ra đồng thời cả hai loại năng lượng. Các phương tiện bảo vệ chống ồn và rung hiện đại cho phép đặt chúng trực tiếp trong tòa nhà, kể cả ở các tầng trên. Theo quy định, công suất của các hệ thống lắp đặt này không vượt quá 30–40% công suất yêu cầu tối đa của cơ sở, và các hệ thống lắp đặt này hoạt động bình thường, bổ sung cho hệ thống cung cấp điện tập trung. Với công suất cao hơn của các nhà máy đồng phát, các vấn đề nảy sinh trong việc truyền vượt quá một sóng mang năng lượng này vào mạng lưới.

Có tài liệu cung cấp một thuật toán để tính toán và lựa chọn một CHP nhỏ khi cung cấp điện cho một đối tượng ở chế độ tự trị và phân tích về sự tối ưu hóa việc lựa chọn một CHP nhỏ trên ví dụ của một dự án cụ thể. Với sự thiếu hụt nhiệt năng duy nhất cho đối tượng đang được xem xét, một nguồn cung cấp nhiệt tự trị (AIT) ở dạng phòng nồi hơi với nồi hơi nước nóng có thể được sử dụng làm nguồn cung cấp nhiệt. Có thể được sử dụng gắn liền, đặt trên mái nhà hoặc các phần nhô ra của tòa nhà hoặc các phòng nồi hơi độc lập, được thiết kế phù hợp với SP 41-104-2000. Khả năng và vị trí của AIT nên được liên kết với toàn bộ phạm vi ảnh hưởng của nó đối với môi trường, bao gồm cả đối với một tòa nhà cao tầng khu dân cư.

Tình hình nhiệt độ trong phòng bị ảnh hưởng đáng kể bởi diện tích và hiệu suất nhiệt của bề mặt tráng men. Được biết, tiêu chuẩn giảm khả năng truyền nhiệt của cửa sổ gần như ít hơn 6 lần so với giảm khả năng truyền nhiệt của tường bên ngoài. Ngoài ra, mỗi giờ nếu không có thiết bị che nắng cung cấp tới 300 - 400 W / m2 nhiệt do bức xạ mặt trời. Thật không may, trong thiết kế của các tòa nhà hành chính và công cộng, hệ số kính có thể bị vượt quá 50% nếu có lý do thích hợp (với khả năng chống truyền nhiệt ít nhất là 0,65 m2 ° C / W). Trên thực tế, có thể sử dụng giả định này mà không cần biện minh thích hợp.

2. Sưởi ấm

Các hệ thống sưởi sau có thể được sử dụng trong các tòa nhà cao tầng:

nước hai ống đi dây ngang theo tầng hoặc dọc;

không khí có bộ phận sưởi ấm và tuần hoàn trong cùng một phòng hoặc kết hợp với hệ thống thông gió cung cấp cơ khí;

điện theo sự phân công của thiết kế và khi nhận được thông số kỹ thuật của tổ chức cung cấp điện.

Được phép sử dụng hệ thống sưởi dưới sàn (nước hoặc điện) để sưởi ấm phòng tắm, phòng thay đồ, phòng hồ bơi, v.v.

Các thông số của chất làm mát trong hệ thống sưởi của vùng tương ứng phải được lấy theo SP 60.13330 không quá 95С trong hệ thống có đường ống làm bằng thép hoặc ống đồng và không lớn hơn 90С - từ ống polyme được phép sử dụng trong xây dựng.

Chiều cao của vùng hệ thống sưởi phải được xác định bằng giá trị của áp suất thủy tĩnh cho phép trong các phần tử thấp hơn của hệ thống. Áp suất tại bất kỳ điểm nào của hệ thống sưởi ấm của mỗi vùng trong chế độ thủy động lực phải đảm bảo rằng hệ thống chứa đầy nước và không được vượt quá giá trị cho phép về độ bền đối với thiết bị, phụ kiện và đường ống.

Các thiết bị, phụ kiện và đường ống của hệ thống sưởi phải được lựa chọn có tính đến áp suất thủy tĩnh và áp suất làm việc trong hệ thống sưởi của vùng, cũng như áp suất thử nghiệm lớn nhất trong quá trình thử nghiệm thủy lực. Áp suất vận hành trong hệ thống phải thấp hơn 10% so với áp suất vận hành cho phép đối với tất cả các phần tử của hệ thống.

Chế độ nhiệt không khí của nhà cao tầng

Khi tính toán chế độ không khí của một tòa nhà, tùy thuộc vào cấu hình của tòa nhà, ảnh hưởng của tốc độ gió thẳng đứng lên mặt tiền, ở cấp mái, cũng như sự chênh lệch áp suất giữa mặt hướng gió và mặt tiền hướng gió của tòa nhà, là đánh giá.

Các thông số thiết kế của không khí bên ngoài đối với hệ thống sưởi, thông gió, điều hòa không khí, nhiệt và làm mát của nhà cao tầng phải được lấy theo các điều kiện tham khảo, nhưng không thấp hơn theo các thông số B theo SP 60.13330 và SP 131.13330.

Các tính toán về tổn thất nhiệt do kết cấu bao che bên ngoài, chế độ không khí của các tòa nhà cao tầng, các thông số của không khí bên ngoài tại các vị trí của thiết bị hút gió, v.v. cần được thực hiện có tính đến sự thay đổi tốc độ và nhiệt độ của không khí bên ngoài dọc theo chiều cao của các tòa nhà theo Phụ lục A và SP 131.13330.

Các thông số không khí bên ngoài cần được tính đến các yếu tố sau:

hạ nhiệt độ không khí theo chiều cao 1 ° С cho mỗi 100 m;

tăng tốc độ gió trong mùa lạnh;

sự xuất hiện của các dòng đối lưu mạnh mẽ trên các mặt tiền của tòa nhà, bị chiếu xạ bởi mặt trời;

bố trí các thiết bị hút gió trong phần cao tầng của tòa nhà.

Khi đặt các thiết bị tiếp nhận không khí ngoài trời ở các mặt tiền Đông Nam, Nam hoặc Tây Nam, nhiệt độ không khí bên ngoài vào mùa ấm nên cao hơn nhiệt độ tính toán từ 3-5 ° C.

Các thông số tính toán về vi khí hậu của không khí bên trong (nhiệt độ, tốc độ di chuyển và độ ẩm tương đối) trong khu dân cư, khách sạn và cơ sở công cộng của các tòa nhà cao tầng phải được lấy trong giới hạn tối ưu theo GOST 30494

Trong thời gian lạnh trong năm ở các khu dân cư, công cộng, hành chính, công nghiệp (cơ sở lạnh, buồng máy của thang máy, buồng thông gió, buồng bơm ...) không được sử dụng và trong giờ không làm việc. để giảm nhiệt độ không khí xuống dưới tiêu chuẩn, nhưng không thấp hơn:

16С - trong khu dân cư;

12С - tại các cơ sở công cộng và hành chính;

5С - trong các cơ sở sản xuất.

Đến đầu giờ làm việc, nhiệt độ không khí trong các phòng này phải tuân theo tiêu chuẩn.

Theo quy định, tại các tiền sảnh của các tòa nhà cao tầng, các ổ khóa kép của sảnh hoặc sảnh phải được trang bị. Nên sử dụng các thiết bị kín gió hình tròn hoặc xuyên tâm làm cửa ra vào.

Cần phải tính toán các biện pháp để giảm áp suất không khí trong các trục thang máy thẳng đứng, áp suất này hình thành dọc theo chiều cao của tòa nhà do chênh lệch trọng trường, cũng như loại trừ các luồng không khí bên trong không có tổ chức giữa các khu chức năng riêng lẻ của tòa nhà.

Hệ thống sưởi nước cho các tòa nhà cao tầng được phân khu theo chiều cao và như đã đề cập, nếu các ngăn cháy được ngăn cách bởi các tầng kỹ thuật, thì việc phân vùng hệ thống sưởi, theo quy luật, trùng với các ngăn cháy, vì các tầng kỹ thuật thuận tiện cho việc bố trí. đường ống phân phối. Trong trường hợp không có các tầng kỹ thuật, việc phân vùng hệ thống sưởi có thể không trùng với việc phân chia toà nhà thành các khoang cứu hoả. Cơ quan chữa cháy được phép vượt qua ranh giới của các khoang chữa cháy bằng các đường ống của hệ thống chứa đầy nước và chiều cao của khu vực được xác định bằng giá trị của áp suất thủy tĩnh cho phép đối với các thiết bị gia nhiệt thấp hơn và đường ống của chúng.

Ban đầu, việc thiết kế hệ thống sưởi theo vùng được thực hiện như đối với các tòa nhà nhiều tầng thông thường. Theo quy định, hệ thống sưởi hai đường ống với ống nâng thẳng đứng và phân phối thấp hơn của đường cung cấp và đường trở lại đi qua tầng kỹ thuật đã được sử dụng, giúp bạn có thể bật hệ thống sưởi mà không cần chờ xây dựng tất cả các tầng của khu vực. . Các hệ thống sưởi ấm như vậy đã được thực hiện, ví dụ, tại các khu dân cư phức hợp "Alye Parusa", "Vorobyovy Gory", "Triumph Palace" (Moscow). Mỗi lò sưởi được trang bị các van cân bằng tự động để đảm bảo phân phối tự động chất làm mát qua các cửa gió và mỗi lò sưởi được trang bị bộ điều nhiệt tự động với khả năng chống thủy lực tăng lên để cung cấp cho người thuê cơ hội đặt nhiệt độ không khí mà họ cần trong phòng và giảm thiểu ảnh hưởng của thành phần hấp dẫn của áp suất tuần hoàn và bật / tắt bộ điều nhiệt trên các lò sưởi khác được kết nối với bộ tăng áp này.

Hơn nữa, để tránh sự mất cân bằng trong hệ thống sưởi liên quan đến việc loại bỏ trái phép các bộ điều nhiệt trong các căn hộ riêng lẻ, vốn đã nhiều lần diễn ra trong thực tế, người ta đã đề xuất chuyển sang hệ thống sưởi có phân bố trên của đường cung cấp với chuyển động của chất làm mát dọc theo ống nâng. Điều này giúp loại bỏ tổn thất áp suất của các vòng tuần hoàn thông qua các thiết bị sưởi ấm, bất kể chúng nằm ở tầng nào, làm tăng độ ổn định thủy lực của hệ thống, đảm bảo rằng không khí được loại bỏ khỏi hệ thống và giúp điều chỉnh bộ điều nhiệt dễ dàng hơn.

Tuy nhiên, sau đó, kết quả của việc phân tích các giải pháp khác nhau, các nhà thiết kế đã đi đến kết luận rằng hệ thống sưởi tốt nhất, đặc biệt đối với các tòa nhà không có tầng kỹ thuật, là hệ thống có hệ thống dây điện ngang phẳng, được kết nối với các bậc thang thẳng đứng, thường đi qua cầu thang, và được thực hiện dọc theo một sơ đồ hai đường ống với sự phân bố nguồn điện thấp hơn. Ví dụ, một hệ thống như vậy được thiết kế trong phần đỉnh (9 tầng của khu thứ ba) của khu phức hợp cao tầng Triumph Palace và trong một tòa nhà 50 tầng đang được xây dựng mà không có các tầng kỹ thuật trung gian.

Hệ thống sưởi trong căn hộ được trang bị một khối có đóng ngắt, điều hòa với van cân bằng và các phụ kiện thoát nước, bộ lọc và đồng hồ đo nhiệt năng. Căn hộ này nên được đặt bên ngoài căn hộ trong cầu thang để không bị cản trở bởi dịch vụ bảo trì. Trong các căn hộ trên 100 m2, kết nối không phải bằng đường vòng mà được đặt theo chu vi khắp căn hộ (vì khi tăng tải, đường kính của đường ống tăng lên và do đó, việc lắp đặt trở nên phức tạp hơn. và chi phí tăng lên do sử dụng các phụ kiện lớn đắt tiền), nhưng thông qua một tủ phân phối căn hộ trung gian, trong đó có lắp một chiếc lược, và từ đó chất làm mát được dẫn đến các thiết bị sưởi ấm theo sơ đồ chùm bằng các đường ống nhỏ hơn đường kính theo sơ đồ hai ống.

Các đường ống được sử dụng từ vật liệu polyme chịu nhiệt, theo quy luật, từ polyetylen liên kết ngang PEX, việc lắp đặt được thực hiện trong quá trình chuẩn bị sàn. Các thông số thiết kế của chất làm mát, dựa trên các điều kiện kỹ thuật cho các đường ống như vậy, là 90–70 (65) ° С vì sợ rằng sự giảm nhiệt độ hơn nữa sẽ dẫn đến sự gia tăng đáng kể bề mặt sưởi ấm của các thiết bị sưởi không được các nhà đầu tư hoan nghênh do chi phí của hệ thống tăng lên. Kinh nghiệm sử dụng ống kim loại-nhựa trong hệ thống sưởi ấm của khu phức hợp được coi là không thành công. Trong quá trình hoạt động, do quá trình lão hóa, lớp kết dính bị phá hủy và lớp bên trong của đường ống "sụp đổ", do đó diện tích dòng chảy bị thu hẹp và hệ thống sưởi ấm không còn hoạt động bình thường.

Một số chuyên gia cho rằng trong trường hợp đấu nối chung cư, giải pháp tốt nhất là sử dụng van cân bằng tự động ASV-P (PV) trong đường ống hồi lưu và van đóng ngắt và đo lường ASV-M (ASV-1) trong đường ống cung cấp. Việc sử dụng cặp van này không chỉ giúp bù đắp ảnh hưởng của thành phần trọng lực mà còn hạn chế tốc độ dòng chảy cho từng căn hộ phù hợp với các thông số. Các van thường có kích thước phù hợp với đường kính ống và được điều chỉnh để duy trì chênh lệch áp suất 10 kPa. Giá trị cài đặt van này được chọn dựa trên giá trị của tổn thất áp suất cần thiết trên bộ điều nhiệt tản nhiệt để đảm bảo hoạt động tối ưu của chúng. Giới hạn của tốc độ dòng chảy cho căn hộ được thiết lập bởi cài đặt trên van ASV-1 và có tính đến rằng trong trường hợp này, tổn thất áp suất qua các van này phải được tính vào chênh lệch áp suất do ASV-PV duy trì. bộ điều chỉnh. nhiệt độ cung cấp nhiệt đun nước nóng

Việc sử dụng hệ thống sưởi ngang cấp căn hộ, so với hệ thống có ống nâng thẳng đứng, dẫn đến giảm chiều dài của các đường ống chính (chúng chỉ phù hợp với cầu thang và không phù hợp với ống nâng xa nhất trong góc phòng), giảm tổn thất nhiệt do đường ống dẫn, đơn giản hóa vận hành sàn của một tòa nhà và tăng độ ổn định thủy lực của hệ thống. Giá thành của thiết bị cho hệ thống căn hộ không chênh lệch nhiều so với tiêu chuẩn với các loại ống đứng, tuy nhiên tuổi thọ cao hơn do sử dụng ống làm bằng vật liệu polyme chịu nhiệt.

Trong các hệ thống sưởi trong căn hộ, việc này dễ dàng hơn nhiều và với sự rõ ràng tuyệt đối cho người dân, có thể thực hiện đo năng lượng nhiệt. Chúng ta phải đồng ý với ý kiến của các tác giả rằng mặc dù việc lắp đặt đồng hồ đo nhiệt không áp dụng cho các biện pháp tiết kiệm năng lượng, tuy nhiên, việc thanh toán cho năng lượng nhiệt tiêu thụ thực sự là một động lực mạnh mẽ buộc người dân phải quan tâm đến việc tiêu thụ của nó. Đương nhiên, điều này đạt được, trước hết, bằng cách bắt buộc sử dụng bộ điều nhiệt trên các thiết bị sưởi. Kinh nghiệm hoạt động của họ đã chỉ ra rằng để tránh ảnh hưởng đến chế độ nhiệt của các căn hộ liền kề, thuật toán điều khiển bộ điều nhiệt nên bao gồm giới hạn giảm nhiệt độ trong phòng mà chúng phục vụ ít nhất là 15-16 ° C và hệ thống sưởi Nên chọn các thiết bị có mức dự trữ năng lượng ít nhất là 15%.

Đây là những giải pháp cho hệ thống sưởi và sưởi ấm của các tòa nhà dân cư cao nhất được xây dựng cho đến nay. Chúng rõ ràng, logic và về cơ bản không khác biệt so với các giải pháp được sử dụng trong thiết kế các tòa nhà nhiều tầng thông thường có chiều cao dưới 75 m, ngoại trừ việc phân chia hệ thống cấp nước và sưởi ấm thành các khu vực. Nhưng trong mỗi khu vực, các phương pháp tiếp cận tiêu chuẩn để thực hiện các hệ thống này vẫn được duy trì. Chú ý nhiều hơn đến việc lắp đặt hệ thống sưởi ấm và duy trì áp suất trong chúng, cũng như trong các đường lưu thông từ các khu vực khác nhau trước khi kết nối chúng với một ống góp chung, điều chỉnh tự động cung cấp nhiệt và phân phối chất làm mát để thực hiện thoải mái và các chế độ tiết kiệm, dự phòng hoạt động của thiết bị để đảm bảo cung cấp nhiệt cho các hộ tiêu thụ không bị gián đoạn.

Hiện nay, việc sưởi ấm của đại đa số các công trình nhà ở nhiều tầng hiện có ở nước ta được thực hiện chủ yếu bằng hệ thống đun nước nóng một ống thẳng đứng. Ưu điểm và nhược điểm của các hệ thống này cũng được ghi nhận trong các nguồn khác. Trong số những nhược điểm chính là:

□ không thể theo dõi lượng nhiệt tiêu thụ để sưởi ấm cho từng căn hộ;

□ không thể thanh toán cho việc tiêu thụ nhiệt cho năng lượng nhiệt tiêu thụ thực tế (TE);

□ rất khó duy trì nhiệt độ không khí cần thiết trong mỗi căn hộ.

Do đó, có thể kết luận rằng cần phải từ bỏ việc sử dụng các hệ thống thẳng đứng để sưởi ấm các tòa nhà nhiều tầng dân dụng và sử dụng các hệ thống sưởi ấm căn hộ (CO), theo khuyến cáo. Đồng thời, trong mỗi căn hộ phải lắp đặt đồng hồ đo TE.

Hệ thống sưởi ấm căn hộ trong các tòa nhà nhiều tầng là hệ thống có thể được bảo dưỡng bởi cư dân căn hộ mà không làm thay đổi chế độ thủy lực và nhiệt của các căn hộ lân cận và cung cấp phép đo mức tiêu thụ nhiệt dựa trên căn hộ. Đồng thời, tăng sự thoải mái về nhiệt trong các khu sinh hoạt và tiết kiệm nhiệt để sưởi ấm. Thoạt nhìn, đây là hai nhiệm vụ trái ngược nhau. Tuy nhiên, không có mâu thuẫn ở đây, vì Quá nhiệt của cơ sở được loại bỏ do không có sự khử điều chỉnh thủy lực và nhiệt của CO. Ngoài ra, nhiệt lượng bức xạ mặt trời và nhiệt gia dụng vào từng căn hộ được sử dụng 100%. Các nhà xây dựng và dịch vụ bảo trì nhận thức được tính cấp thiết của việc giải quyết vấn đề này. Hệ thống sưởi ấm chung cư hiện có ở nước ta để sưởi ấm các tòa nhà nhiều tầng ít được sử dụng vì nhiều lý do khác nhau, bao gồm cả vì tính ổn định nhiệt và thủy lực thấp của chúng. Theo các tác giả, hệ thống sưởi căn hộ, được bảo hộ bởi bằng sáng chế hiện tại của Liên bang Nga số 2148755 F24D 3/02, đáp ứng tất cả các yêu cầu. Trong bộ lễ phục. 1 cho thấy sơ đồ JI cho các tòa nhà dân cư có số tầng nhỏ.

CO chứa đường ống dẫn nhiệt cấp 1 và cấp 2 của nước hệ thống sưởi ấm, được thông với điểm gia nhiệt riêng lẻ 3 và lần lượt được kết nối với đường ống dẫn nhiệt cấp 4 CO. Rào cung cấp thẳng đứng 5 được nối với ống cấp nhiệt 4, nối với nhánh ngang của tầng 6. Các thiết bị sưởi được nối với nhánh 6. nhánh ngang của tầng 6. Rào dọc 5 và 8 giới hạn chiều dài của nhánh tầng 6 cho một căn hộ . Trên mỗi nhánh tầng 6, một điểm sưởi căn hộ số 10 được lắp đặt, nhằm đảm bảo cung cấp tốc độ dòng nước làm mát cần thiết và đo lượng nhiệt tiêu thụ để sưởi ấm cho từng căn hộ và điều chỉnh nhiệt độ không khí bên trong phòng tùy thuộc vào nhiệt độ không khí bên ngoài, đầu vào nhiệt từ bức xạ mặt trời, tỏa nhiệt trong từng căn hộ, tốc độ và hướng gió. Để ngắt kết nối mỗi nhánh nằm ngang, van 11 và 12. Vòi khí 13 được sử dụng để loại bỏ không khí từ các thiết bị sưởi ấm và các nhánh 6. Đối với thiết bị sưởi ấm 7, có thể lắp đặt vòi 14 để điều chỉnh dòng nước đi qua các thiết bị sưởi ấm 7 .

Lúa gạo. 1. Sơ đồ hệ thống cấp nhiệt của nhà ít tầng: 1- Đường cấp nước nóng; 2 - ống dẫn nhiệt hồi lưu của nước hệ thống sưởi ấm; 3 - nhiệt riêng lẻ

đoạn văn; 4 - đường ống cấp nhiệt của hệ thống sưởi ấm; 5 - riser cung cấp thẳng đứng; 6 - nhánh ngang tầng; 7 - thiết bị gia nhiệt; 8 - bộ tăng tốc ngược; 9 - đường ống nhiệt hồi của hệ thống sưởi;

10 - điểm sưởi ấm căn hộ; 11, 12 - van; 13 - van khí; 14 - vòi để điều chỉnh dòng chảy của nước.

Trong trường hợp của một tòa nhà nhiều tầng SO (Hình 2), đường cung thẳng đứng 5 được tạo ra dưới dạng một nhóm các đường tăng - 5, 15 và 16, và đường tăng trở lại thẳng đứng 8 được thực hiện ở dạng một nhóm các ống tăng 8, 17 và 18. Trong SB này, ống cung cấp 5 và ống tăng 8, được giao tiếp tương ứng với các ống dẫn nhiệt 4 và 9, kết hợp các nhánh sàn ngang 6 của một số (trong trường hợp cụ thể này là ba nhánh) các tầng trên của tòa nhà thành khối "A". Bộ phận cung cấp 15 và bộ phận hồi lưu 17 cũng được kết nối với các ống dẫn nhiệt 4 và 9 và được kết hợp thành khối "B" bởi các nhánh sàn nằm ngang của ba tầng tiếp theo. Rủi ro cung cấp thẳng đứng 16 và cống quay trở lại 18 kết hợp các nhánh tầng 6 trong ba tầng thấp hơn thành khối "C" (số lượng nhánh trong các khối A, B và C có thể nhiều hơn hoặc ít hơn ba). Trên mỗi nhánh tầng 6 nằm ngang, nằm trong một căn hộ, một điểm sưởi căn hộ được lắp đặt 10. Nó bao gồm, tùy thuộc vào các thông số của chất làm mát và điều kiện cục bộ, van đóng ngắt và điều khiển và thiết bị đo, bộ điều chỉnh áp suất (lưu lượng) và một thiết bị để tính toán tiêu thụ nhiệt (nhiệt kế). Để tắt các nhánh ngang, van 11 và 12. Van 14 được sử dụng để điều chỉnh sự truyền nhiệt của bộ gia nhiệt (nếu cần). Không khí được loại bỏ qua các vòi 13.

Số lượng nhánh ngang trong mỗi khối được xác định bằng phép tính và có thể nhiều hơn hoặc ít hơn ba. Cần lưu ý rằng các đường ống cung cấp thẳng đứng 5, 15, 16 và đường ống hồi 8, 17, 18 được đặt trong cùng một căn hộ, tức là giống như trong hình. 1, và điều này đảm bảo độ ổn định thủy lực và nhiệt cao của CO của một tòa nhà nhiều tầng và do đó, CO hoạt động hiệu quả.

Bằng cách thay đổi số lượng các khối mà CO được chia theo chiều cao, có thể loại bỏ gần như hoàn toàn ảnh hưởng của áp suất tự nhiên đối với sự ổn định thủy lực và nhiệt của hệ thống đun nước của một tòa nhà nhiều tầng.

Nói cách khác, chúng ta có thể nói rằng với số khối bằng số tầng của tòa nhà, chúng ta có được một hệ thống đun nước nóng trong đó áp suất tự nhiên sinh ra từ việc làm mát nước trong các thiết bị sưởi được nối với các nhánh tầng sẽ không ảnh hưởng đến thủy lực và ổn định nhiệt của CO.

CO được coi là cung cấp các chỉ số vệ sinh và vệ sinh cao trong các phòng được sưởi ấm, tiết kiệm nhiệt để sưởi ấm, điều chỉnh hiệu quả nhiệt độ không khí trong phòng. Có thể khởi động CO hoạt động theo yêu cầu của cư dân (nếu có chất làm mát) ở nhiệt độ 3 bất kỳ lúc nào, mà không cần đợi CO bắt đầu trong các căn hộ khác hoặc trong toàn bộ ngôi nhà. Xét rằng nhiệt điện và chiều dài của các nhánh ngang xấp xỉ như nhau, sự thống nhất tối đa của các đơn vị CO trong quá trình sản xuất phôi ống, và điều này làm giảm chi phí sản xuất và lắp đặt CO. Hệ thống sưởi ấm căn hộ được phát triển cho các tòa nhà dân cư nhiều tầng là phổ biến, tức là CO như vậy có thể được sử dụng để cung cấp nhiệt:

□ từ nguồn nhiệt trung tâm (từ mạng lưới sưởi ấm);

□ từ một nguồn nhiệt tự trị (bao gồm cả một phòng nồi hơi trên mái nhà).

Lúa gạo. 2. Sơ đồ hệ thống sưởi của các tòa nhà nhiều tầng. 1 - đường cấp nước gia nhiệt; 2 - ống dẫn nhiệt hồi lưu của nước hệ thống sưởi ấm; 3 - điểm gia nhiệt riêng lẻ; 4 - đường ống cấp nhiệt của hệ thống sưởi ấm; 5, 15, 16 - cung thẳng đứng; 6 - nhánh ngang tầng; 7 - thiết bị gia nhiệt; 8, 17, 18 - quay trở lại; 9 - đường ống nhiệt hồi của hệ thống sưởi; 10 - điểm sưởi ấm căn hộ; 11, 12 - van; 13 - van khí; 14 - vòi để điều chỉnh dòng chảy của nước.

Hệ thống như vậy ổn định về mặt thủy lực và nhiệt, nó có thể là một đường ống hoặc hai đường ống, và bất kỳ loại thiết bị gia nhiệt nào đáp ứng các yêu cầu đều có thể được sử dụng trong đó. Sơ đồ cung cấp tác nhân sưởi ấm cho lò sưởi có thể khác nhau; khi lắp một vòi vào lò sưởi, có thể điều chỉnh sản lượng nhiệt của lò sưởi. CO như vậy có thể được sử dụng không chỉ để sưởi ấm các tòa nhà dân cư, mà còn cho các tòa nhà công cộng và công nghiệp. Trong trường hợp này, một nhánh nằm ngang được đặt gần sàn (hoặc ở chỗ lõm trên sàn) dọc theo cột. CO như vậy có thể được sửa chữa và tái tạo, nếu có nhu cầu tái phát triển tòa nhà. Hệ thống được mô tả ở trên yêu cầu ít tiêu thụ kim loại hơn. Việc lắp đặt các khí CO như vậy có thể được thực hiện từ các ống thép, đồng, đồng thau và polyme được phép sử dụng trong xây dựng. Sự truyền nhiệt của các ống dẫn nhiệt phải được tính đến khi tính toán các thiết bị gia nhiệt. Việc sử dụng CO từ cửa đến cửa giúp giảm lượng nhiệt tiêu thụ từ 10 - 20%.

Ý tưởng sử dụng hệ thống căn hộ để sưởi ấm cho các tòa nhà dân cư nhiều tầng bắt nguồn từ rất lâu. Tuy nhiên, những hệ thống sưởi ấm như vậy đã không được sử dụng ngay cả trong các tòa nhà dân cư mới xây vì nhiều lý do, bao gồm cả việc thiếu khung pháp lý và các khuyến nghị thiết kế. Trong 5 năm qua, một khuôn khổ quy định đã được tạo ra và các khuyến nghị cho việc thiết kế các hệ thống như vậy đã được phát triển. Ở Nga, vẫn chưa có kinh nghiệm trong việc vận hành các khí CO từ phòng này sang nhà khác được kết nối với các nguồn nhiệt khác nhau.

Khi thiết kế các hệ thống như vậy, nhiều câu hỏi nảy sinh về vị trí của các nhánh ngang và vị trí của các cống cấp và thoát nước theo chiều dọc. Việc tiêu thụ đường ống cho thiết bị của các nhánh nằm ngang sẽ là tối thiểu nếu căn hộ trong kế hoạch sẽ có hình dạng của một hình vuông hoặc tiếp cận một hình vuông.

Cần lưu ý rằng hệ thống cung cấp và quay trở lại theo phương thẳng đứng có thể được bố trí trong các trục đặc biệt đặt ở cầu thang hoặc hành lang chung. Trong các trục ở mỗi tầng, nên đặt các tủ lắp ráp, trong đó đặt các nút đầu vào của căn hộ.

Đối với xây dựng nhà ở hàng loạt, nên thực hiện hệ thống sưởi ấm căn hộ với một đường ống nằm ngang với các phần đóng và một loạt các thiết bị sưởi ấm kết nối. Trong trường hợp này, tiêu thụ đường ống giảm đáng kể, nhưng đồng thời bề mặt phát nhiệt của các thiết bị gia nhiệt tăng (do giảm đầu nhiệt) trung bình 10-30%.

Các nhánh nằm ngang nên được đặt gần các bức tường bên ngoài, phía trên sàn nhà hoặc trong cấu trúc sàn hoặc trong các hộp - bảng ốp chân tường đặc biệt, tùy thuộc vào chiều cao của lò sưởi, loại của nó và khoảng cách từ sàn đến ngưỡng cửa sổ (khoảng cách từ sàn đến ngưỡng cửa sổ khi xây mới, nếu cần, có thể tăng thêm 100-250 mm).

Với các thiết bị sưởi dài, ví dụ như bộ đối lưu, có thể sử dụng bộ đối lưu truyền qua và sử dụng kết nối đa năng (đường chéo) của các thiết bị với một nhánh nằm ngang, và điều này trong nhiều trường hợp cải thiện việc sưởi ấm của các thiết bị và do đó, tăng sự truyền nhiệt của chúng. Với việc bố trí mở các cành cây nằm ngang, sự truyền nhiệt của chúng vào phòng tăng lên, và điều này cuối cùng dẫn đến giảm bề mặt của các thiết bị sưởi và do đó, mức tiêu thụ kim loại để sản xuất chúng giảm xuống.

Hệ thống như vậy thuận tiện cho việc lắp đặt và theo quy luật, các đường ống có cùng đường kính được sử dụng cho các nhánh nằm ngang. Ngoài ra, với CO một đường ống, bạn có thể sử dụng các thông số cao hơn của chất làm mát (lên đến 105 ° C). Khi sử dụng vòi ba chiều (hoặc giải pháp thiết kế khác), bạn có thể tăng lượng nước chảy vào thiết bị và điều này làm giảm bề mặt gia nhiệt của thiết bị. Với việc triển khai hệ thống mang tính xây dựng như vậy, có thể sửa chữa nó, tức là Thay thế đường ống, van điều khiển đóng ngắt và các thiết bị sưởi trong từng căn hộ mà không cần mở kết cấu sàn, v.v.

Lợi thế không thể chối cãi của các hệ thống sưởi ấm như vậy là chỉ có thể sử dụng các vật liệu và sản phẩm do Nga sản xuất cho thiết bị của họ.

Văn học

1. Skanavi A.N., Makhov L.M. Sưởi. Sách giáo khoa Trung học phổ thông - M .: NXB ASV, 2002.576 tr.

2. SNiP. 41-01-2003. Hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí / Gosstroy của Nga. - M .: FGUP TsPP, 2004.

3. Livchak I.F. Hệ thống sưởi căn hộ. - M .: Stroyizdat, 1982.

Ở độ cao của các tòa nhà trên 220 m, do sự xuất hiện của áp suất thủy tĩnh siêu cao, nên sử dụng sơ đồ tầng để kết nối các bộ trao đổi nhiệt khu vực để sưởi ấm và cấp nước nóng, ví dụ về giải pháp như vậy được đưa ra trong sách.

Một đặc điểm khác của việc cung cấp nhiệt cho các tòa nhà cao tầng được triển khai là trong mọi trường hợp, nguồn cung cấp nhiệt là các mạng lưới sưởi của thành phố. Kết nối với chúng được thực hiện thông qua một trạm sưởi trung tâm, chiếm một diện tích khá lớn, ví dụ, trong khu phức hợp Vorobyovy Gory, nó chiếm 1.200 m 2 với chiều cao phòng là 6 m (công suất thiết kế 34 MW).

Trạm sưởi trung tâm bao gồm các bộ trao đổi nhiệt với các máy bơm tuần hoàn cho các hệ thống sưởi của các khu vực khác nhau, hệ thống cấp nhiệt cho hệ thống sưởi thông gió và điều hòa không khí, hệ thống cấp nước nóng, trạm bơm để làm đầy hệ thống sưởi và hệ thống duy trì áp suất với bình giãn nở và thiết bị điều khiển tự động, máy nước nóng lưu trữ điện khẩn cấp để cung cấp nước nóng. Thiết bị và đường ống được đặt thẳng đứng để dễ dàng tiếp cận trong quá trình vận hành. Một lối đi trung tâm có chiều rộng ít nhất là 1,7 m đi qua tất cả các trạm sưởi trung tâm để có thể di chuyển các bộ tải đặc biệt, cho phép lấy ra các thiết bị nặng khi nó được thay thế.

Các tòa nhà cao tầng và các thiết bị vệ sinh trong đó được phân vùng: chia thành các phần - các khu có độ cao nhất định, ngăn cách nhau bằng các tầng kỹ thuật. Thiết bị và thông tin liên lạc được đặt ở tầng kỹ thuật. Trong các hệ thống sưởi ấm, thông gió và cấp nước, chiều cao cho phép của vùng được xác định bằng giá trị của áp suất thủy tĩnh của nước trong các thiết bị gia nhiệt thấp hơn hoặc các yếu tố khác và khả năng đặt thiết bị, ống dẫn khí, đường ống và các thông tin liên lạc khác về kỹ thuật. các tầng.

Đối với hệ thống đun nóng nước, chiều cao của vùng, tùy thuộc vào áp suất thủy tĩnh, được phép làm áp suất làm việc đối với một số loại thiết bị đun nóng (từ 0,6 đến 1,0 MPa), không được vượt quá (với một số lề) 55 m, khi sử dụng thiết bị bằng gang và thép (đối với bộ tản nhiệt kiểu MC - 80 m) và 90 m đối với thiết bị có ống gia nhiệt bằng thép.

Trong một vùng, hệ thống đun nước được bố trí với nguồn cấp nhiệt nước theo sơ đồ kết nối độc lập với các đường ống dẫn nhiệt bên ngoài, tức là cách ly thủy lực với mạng lưới sưởi ấm bên ngoài và với các hệ thống sưởi ấm khác. Một hệ thống như vậy có bộ trao đổi nhiệt nước thành nước riêng, máy bơm tuần hoàn và bổ sung, và một bình giãn nở.

Số khu vực dọc theo chiều cao của tòa nhà, cũng như chiều cao của khu vực riêng biệt, được xác định bởi áp suất thủy tĩnh cho phép, nhưng không phải đối với các thiết bị sưởi, mà đối với thiết bị ở các điểm gia nhiệt đặt hệ thống đun nước, thường là ở tầng hầm. . Thiết bị chính của các điểm nhiệt này, cụ thể là loại máy bơm và trao đổi nhiệt nước thông thường, thậm chí được chế tạo theo đơn đặt hàng đặc biệt, có thể chịu được áp suất vận hành không quá 1,6 MPa. Điều này có nghĩa là với các thiết bị như vậy, chiều cao của tòa nhà có hệ thống đun nước bằng hệ thống cách ly thủy lực có giới hạn bằng 150 ... 160 m. Trong một tòa nhà như vậy, hai (cao 75 ... 80 m) hoặc ba (Cao 50 ... 55 m) hệ thống sưởi ấm vùng. Trong trường hợp này, áp suất thủy tĩnh trong thiết bị của hệ thống sưởi của khu vực phía trên nằm trong tầng hầm sẽ đạt đến giới hạn thiết kế.

Lúa gạo. 5,8. Sơ đồ đun nước nóng của một tòa nhà cao tầng:

I và II - khu của tòa nhà với hệ thống đun nước nóng; III - khu vực của tòa nhà có hệ thống sưởi bằng hơi nước; 1 - thùng giãn nở; 2 - bơm tuần hoàn; 3 - bộ trao đổi nhiệt hơi nước; 4 - bộ trao đổi nhiệt nước thành nước

Trong các tòa nhà có chiều cao từ 160 đến 250 m, có thể sử dụng hệ thống đun nước bằng thiết bị đặc biệt được thiết kế cho áp suất hoạt động 2,5 MPa. Cũng có thể thực hiện gia nhiệt kết hợp, nếu có sẵn hơi nước (Hình.5.8): ngoài việc gia nhiệt nước nóng ở các khu vực dưới 160 m, hệ thống sưởi bằng hơi nước được bố trí ở khu vực trên 160 m.

Chất mang hơi nóng, được đặc trưng bởi áp suất thủy tĩnh thấp, được cung cấp cho tầng kỹ thuật dưới khu phía trên, nơi có trang bị thêm một điểm gia nhiệt. Một bộ trao đổi nhiệt hơi nước, máy bơm tuần hoàn riêng và bình giãn nở, các thiết bị điều chỉnh định tính và định lượng được lắp đặt trong đó.

Lúa gạo. 5,9. Sơ đồ hệ thống nước nóng thống nhất cho tòa nhà cao tầng:

1 - bộ trao đổi nhiệt nước thành nước; 2 - bơm tuần hoàn; 3 - tuần hoàn vùng và bơm tăng áp; 4 - thùng giãn nở hở; 5 - bộ điều chỉnh áp suất ngược dòng

Tổ hợp sưởi ấm kết hợp hoạt động ở phần trung tâm của tòa nhà chính của Đại học Tổng hợp Moscow: hệ thống sưởi nước với bộ tản nhiệt gang được bố trí ở ba khu vực phía dưới và hệ thống sưởi bằng hơi nước ở khu vực thứ tư phía trên. Trong các tòa nhà có chiều cao hơn 250 m, các khu vực sưởi ấm bằng hơi nước mới được dự kiến hoặc sử dụng hệ thống sưởi dẫn điện.

Để giảm chi phí và đơn giản hóa thiết kế, có thể thay thế hệ thống sưởi kết hợp của một tòa nhà cao tầng bằng một hệ thống đun nước nóng duy nhất, không cần thiết bị mang nhiệt sơ cấp thứ hai. Trong bộ lễ phục. 5.10 cho thấy có thể bố trí một hệ thống thủy lực chung với một bộ trao đổi nhiệt nước thành nước, một máy bơm tuần hoàn chung và một thùng giãn nở trong một tòa nhà. Hệ thống chiều cao công trình vẫn được chia thành các phần khu vực theo các quy tắc trên. Nước đến vùng II và các vùng tiếp theo được cung cấp bởi các máy bơm tăng áp tuần hoàn theo vùng và từ mỗi vùng trở lại bể chứa giãn nở chung. Áp suất thủy tĩnh yêu cầu trong ống tăng áp chính của mỗi phần địa đới được duy trì bằng bộ điều chỉnh áp suất kiểu “ngược dòng”. Áp suất thủy tĩnh trong thiết bị trạm gia nhiệt, bao gồm cả máy bơm tăng áp, được giới hạn bởi chiều cao lắp đặt của bình giãn nở hở và không vượt quá áp suất vận hành tiêu chuẩn là 1 MPa.

Hệ thống sưởi cho các tòa nhà cao tầng được đặc trưng bởi việc phân chia chúng theo từng khu vực ở hai bên đường chân trời (dọc theo mặt tiền) và tự động hóa việc điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát.