Системы отопления, вентиляции и санитарные

Классификация и общие сведения

Системы отопления, вентиляции и санитарные предназначаются для обеспечения нормальных бытовых условий экипажа, сохранности грузов, судовых запасов и оборудования.

Системы отопления подразделяются на паровые, водяные, воздушные и электрические. По санитарно-гигиеническим показателям наибольшее преимущество имеет воздушное отопление, наименьшее — паровое и электрическое, снижающие относительную влажность воздуха в помещениях и не обеспечивающие устойчивость теплового режима. При воздушной системе отопления отпадает надобность в индивидуальных нагревательных приборах и вентиляции. Оно обеспечивает более устойчивый тепловой режим. Жилые и служебные помещения, как правило, оборудуются системой воздушного или водяного отопления. Паровое отопление чаще применяется для помещений, в которых люди находятся периодически, кратковременно, а также для обогрева санитарных помещений, кладовых, машинных отделений, коридоров и др.

Системы вентиляции, по своему назначению, подразделяются на вдувные, вытяжные и смешанные.

В жилых помещениях, каютах, салонах и кинозалах, где отсутствуют источники вредных парогазовых выделений, применяют вдувную вентиляцию. В помещениях камбузов, санитарных узлов, прачечных, станций химического тушения, аккумуляторных и т. п. устанавливают вытяжную вентиляцию. Нередко применяется одновременно и та и другая вентиляция. В этом случае вентиляция помещения будет называться смешанной.

К санитарным относятся системы водоснабжения и канализации , призванные снабжать команду судна питьевой, мытьевой и забортной водой, а также удалять использованные и фекальные воды.

В группу водоснабжения соответственно входят системы питьевой, холодной и горячей мытьевой воды, а также системы забортной воды.

В число систем канализации входят фановые и сточные системы. Фановые системы удаляют фекальные воды из гальюнов, а сточные — использованные воды из бань, умывальников, душевых, прачечных и т.д.

Системы отопления и вентиляции

Система отопления получила широкое применение на судах морского флота. Для отопления используется сухой насыщенный пар с давлением не более 3 кГ/см 2 . Принцип работы парового отопления заключается в передаче паром скрытой теплоты парообразования окружающему воздуху через стенки отопительных приборов (грелок). В зависимости от способа подвода пара к отопительным приборам и отвода от них конденсата паровое отопление может быть выполнено в виде одно- или двухпроводной системы, принципиальные схемы которых показаны на рис. 152.

При однопроводной системе пар и его конденсат проходят по одному и тому же трубопроводу. Двухпроводная система имеет две независимые магистрали — трубопроводы свежего пара и конденсата, соединяющиеся с отопительными приборами параллельно. Трудность отвода конденсата от грелок, ввиду образования воздушных пробок в однопроводных системах, устраняется благодаря применению эжекторов. Эжектор располагают ниже грелки, как это показано на рис. 153, а, б. Создаваемый перепад давлений между полостью в грелке и в трубопроводе должен быть в пределах 100—600 мм вод. ст., что позволяет надежно удалять из отопительного прибора воздух и конденсат. Разводка пара по трубопроводам в отопительной системе производится с помощью распределительных станций. Схема станции парового отопления показана на рис. 153, б.

В зависимости от величины и назначения судна, на нем может быть несколько станций, получающих пар от судовых котлов или с берега (при ремонте). Конденсат от грелок отопительной системы собирается в общий сборный трубопровод в машинном отделении и затем через конденсационный горшок поступает в теплый ящик. Конденсационный горшок не дает возможности выхода пара из отопительной системы до его полной конденсации.

Водяное отопление на морских судах широкого применения не нашло из-за своего большого веса и сложности монтажа в судовых условиях. Систему водяного отопления различают с искусственной и естественной циркуляцией воды. Систему, имеющую естественную циркуляцию, называют гравитационной. Циркуляция происходит за счет разности гидростатических давлений горячей и охлажденной воды. Искусственная циркуляция осуществляется циркуляционными насосами, создающими напор 150 мм вод. ст. Искусственная циркуляция, благодаря хорошей аккумуляции тепла, надежно сохраняет требуемый температурный режим и допускает регулировку температуры в отопительных помещениях. Вода, направляемая в систему отопления, должна иметь 80—90° С. Сама система водяного отопления может быть — двух- или однопроводной (аналогично паровой системе отопления), а также иметь верхнюю или нижнюю разводку. Наиболее приемлема верхняя разводка с однопроводной системой. При любом варианте система отопления должна обязательно иметь бак для расширения воды при нагревании и удаления попавшего в систему воздуха и пополнения утечек воды.

Воздушное отопление применимо для любых помещений, кроме курительных, гальюнов, аккумуляторных и помещений станций углекислотного тушения. При воздушной системе отопления используются вентиляционные каналы и воздухораспределительная аппаратура. В этом случае ее можно назвать системой зимнего кондиционирования. Такой вариант воздушной системы отопления приводится на рис. 154. Как видно из схемы, первичный подогрев воздуха производится в групповом воздухоподогревателе, а вторичный — в самих помещениях, если в них установлены местные воздухоподогреватели, регулируемые вручную. А если установлены воздухоподогревательные шкафчики без нагревательного вторичного элемента, то регулировать температуру воздуха в помещениях (ее понижение) можно путем изменения количества воздуха, эжектируемого из помещения и подаваемого от центрального воздухонагревателя. Такой шкафчик можно назвать воздухосмесительным прибором.

Система вентиляции. На рис. 155 показана схема смешанной системы вентиляции для жилых, бытовых и служебных помещений. Из служебных помещений вентиляторы вынесены. Удаление воздуха и его прием производятся через грибовидные головки, размещенные на открытых палубах. При такой системе вентиляторы должны создать напор не выше 50—60 мм вод. ст.

Систему вентиляции, основанную на тепловом и ветровом побуждении, принято называть системой естественной вентиляции.

Естественная вентиляция наряду с искусственной широко применяется в машинно-котельных отделениях и в других помещениях с помощью раструбных дефлекторов и эжекционных головок. Дефлекторы или эжекционные головки размещают на открытых участках палуб и рубок. Они могут быть развернуты на ветер или против ветра, совершают воздухообмен без затраты энергии и служат дополнительным средством вентиляции. Вентиляция не может обеспечить эффективную эксплуатацию оборудования и сохранность перевозимых грузов. Эту задачу решают различные системы искусственного микроклимата , создающие воздушную среду заданных параметров независимо от метеорологических условий. Системы кондиционирования воздуха обеспечивают предварительную обработку наружного или рециркуляционного воздуха, включая тепловую, влажностную и газовую обработки, очистку от пыли или вредных парогазовых смесей.

Системы водоснабжения

К системе водоснабжения относятся системы питьевой, холодной и горячей мытьевой и забортной воды.

Система питьевой воды должна обеспечивать расход воды в сутки из расчета не менее 20 л на 1 чел, а на судах дальнего плавания — не менее 30 л. Так как хранить воду в запасных цистернах летом можно не более 5 суток, то на судах система питьевой воды должна быть оборудована бактерицидной установкой. Если ее нет, то используют опреснительную установку. Внутреннюю поверхность цистерн покрывают раствором цемента, полиэтиленовой пленкой или другими пластиками. Система питьевой воды считается автономной и не может быть соединена с какой-либо другой системой. Питьевая система имеет насос и пневмогидроцистерну (гидрофор), которая позволяет поддерживать в трубопроводе определенное давление без работы насоса. Автоматический запуск насоса обеспечивается с помощью реле. Емкость пневмогидроцистерн может быть в пределах 2000—3000 л. Цистерны имеют водоуказательные приборы, предохранительные клапаны, подвод сжатого воздуха. Водопровод выполняется из стальных оцинкованных труб, а арматура — из стали или бронзы.

Система мытьевой воды обеспечивает водой умывальники, бани, души, каюты, прачечные и др. Норма расхода холодной и горячей воды аналогична норме питьевой воды. Запасы мытьевой воды, хранящиеся в бортовых или днищевых цистернах, фор- и ахтерпиках, в зимнее время подогревают при помощи паровых змеевиков, подключаемых к хозяйственному паропроводу с давлением пара 4—5 кГ/см 2 . Температура горячей мытьевой воды должна постоянно поддерживаться в пределах 60—70° С. Поддерживать необходимую температуру можно с помощью замкнутого цикла работы системы, как показано на рис. 156, а.

Из схемы видно, что водопровод горячей мытьевой воды получает воду из системы холодной мытьевой воды. Насос горячей воды всегда работает с подпором. На рис. 156,6 показана схема установки водоподогревателя и емкости горячей воды с датчиком контроля температуры. Датчик сблокирован с сигнальной лампой и электромагнитным клапаном, регулирующим количество пара, поступающего в водоподогреватель. При работе насоса в пневмогидродистерне (гидрофоре) растет уровень воды, вследствие чего воздух в емкости сжимается и при определенном давлении (1,5—2 кГ/см 2 ) насос автоматически отключается с помощью реле. С расходом воды, вытесненной сжатым воздухом, давление в гидрофоре падает и насос включается вновь.

Система забортной воды требуется для промывки унитазов, водоорошения и т. д. Постоянное давление в системе поддерживается механическими или электромеханическими ре-гуляторами давления, а в некоторых случаях с помощью гид-рофоров. Учитывая разрушающее действие забортной воды на металл, трубы этой системы должны быть медными, а арматура — бронзовой.

Система канализации

В порту судам не разрешено сбрасывать за борт фекальные и сточные воды. В условиях порта такие воды должны откачи¬ваться в береговые емкости и баржи или храниться на судне в специальных «грязных» цистернах до откачки их за борт на глубокой воде или в береговые емкости. В этих «грязных» цистернах воды подвергаются дезинфекции химическими реактивами или пропариванием.

Цистерны грязной воды располагаются на платформах вдали от источников тепла, постов управления и жилых помещений. Воздушные трубы от таких емкостей выводят в кожух трубы или колонны мачт. Фекальные или сточные воды, поступившие самотеком в «грязные» цистерны, удаляются насосами или сжатым воздухом. Трубопроводы от унитазов и писсуаров, как правило, не объединяются с трубами от умывальников и душевых. Трубы этой системы не идут через жилые помещения, столовые и др. Для умывальников и писсуаров водяным затвором служат изгибы сточных труб или отстойники. Для смыва фекальных вод из унитазов устанавливаются бачки емкостью 7—8 л, работающие на забортной воде.

Отопление и вентиляция: нормы, правила, особенности

Системы отопления и системы вентиляции здания представляют собой взаимосвязанную конструкцию, которая должна обеспечивать нормированные метеорологические условия и качество (чистоту) воздуха в зоне обслуживания помещений жилых, административно-бытовых и производственных зданий. Мы расскажем, каким требованиям должна соответствовать система вентиляции-отопления.

Водоснабжение + отопление + вентиляция рассматриваются как единая система обеспечения комфортного микроклимата в помещениях.

Системы отопления, вентиляции и кондиционирования (ОВК)

Общие положения

Отопительно-вентиляционная установка на венгерском пищепромышленном заводе Givaudan, г. Мако.

Расчет, проектирование и монтаж отопления и вентиляции производят комплексно, с учетом взаимного влияния систем друг на друга, а также с учетом возможности совмещения их функций и экономии энергии. Почему происходит именно так, мы покажем далее.

Вентиляция, кондиционирование и отопительные мероприятия, так или иначе, направлены на решение одной задачи – обеспечение нужного микроклимата в помещении. Это значит, что каждая из перечисленных систем оказывает влияние на общие климатические характеристики.

Элементы системы ОВК вынесены на крышу здания.

Современные климатические системы, особенно вентиляционные и системы кондиционирования, управляются автоматикой с обратной связью, то есть изменения климата в зоне обслуживания оказывают влияние на работу не только той установки, которая привела к этим изменениям, но и той, которая работает в той же зоне, но с несколько иными задачами.

Для примера можно рассмотреть ситуацию, в которой отопительные приборы нагревают воздух в то время, когда вентиляция удаляет наиболее горячий воздух и поставляет охлажденные потоки с улицы. Если обе системы не будут учитывать влияние, которое они оказывают друг на друга, мы можем столкнуться с режимом, когда избыточная вентиляция приведет к неэффективному отоплению или перерасходу энергии.

Расположенные под потолком вытяжные решетки удаляют наиболее нагретый и грязный воздух.

В отличие от предыдущих эпох, наша страна приняла капиталистический путь развития экономики, и теперь за все платит потребитель. В связи с этим актуальными становятся вопросы экономии энергии, которая идет на отопление, кондиционирование и вентиляцию.

В первую очередь, следует помнить о необходимости теплоизоляции ограждающих конструкций зданий и производственных помещений, трубопроводов и тепловых магистралей.

Также важно оборудовать климатические установки гибкой системой управления и качественной автоматикой, которые позволят настроить режимы работы всех систем максимально рационально, экономно и адекватно условиям эксплуатации. Само собой, без учета всех факторов влияния, в том числе и взаимного влияния систем друг на друга, подобную настройку осуществить проблематично.

На фото – автоматика приточной вентиляции на 4 установки.

Важно!
Как видим, вентиляция, отопление и кондиционирование рассматриваются как единая климатическая система, все узлы которой взаимосвязаны и влияют друг на друга.

Структура и состав

Современные климатические системы могут являть собой достаточно сложные комплексы с разветвленной структурой.

Чтобы понимать работу ОВК в целом, необходимо знать, какие узлы и агрегаты входят в их состав. Также важно представлять себе структуру системы и взаимное расположение элементов.

Наиболее сложной и разветвленной является вентиляция.

Если мы рассматриваем механическую принудительную приточно-вытяжную вентсистему, тогда можно выделить такие ее составные части:

• Воздуховоды, каналы и шахты. Это система путей, по которым осуществляется приток и вытяжка воздушных масс. Изготавливаются из различных строительных материалов, чаще всего – из металла;
• Силовые установки – вентиляторы и насосы. Обеспечивают движение заданных объемов воздуха с определенной скоростью и давлением;
• Система управления, автоматики и защиты. Представляет собой комплекс датчиков, контроллеров и исполняющих механизмов, которые осуществляют контроль и настройку системы в реальном времени по заданным программам и режимам работ. Могут управлять вращением вентиляторов, открытием и закрытием клапанов, работой калориферов, аварийных выключателей и другого оборудования;
• Блок подготовки воздуха. Здесь осуществляется фильтрация, рекуперация, подогрев/охлаждение и осушение/увлажнение воздуха с помощью различных агрегатов: фильтров, калориферов, рекуператоров и осушителей;
• Пульт управления с возможностью ручной и автоматической регулировки наиболее важных параметров и режимов.

Чтобы собрать ОВК своими руками, необходимо знать, из чего состоит система.

Система отопления может состоять из различных узлов в зависимости от ее разновидности:

• Централизованная система подачи теплоносителя позволяет нам сократить ее состав до трубопровода и радиаторов;
• Автономная система, кроме труб и радиаторов отопления, будет укомплектована котлом нагрева теплоносителя и циркуляционными насосами для поддержания нужного давления и скорости тока воды;
• Дровяное отопление ограничивается печью и дымоходными каналами, которые прогревают конструкции дома и воздух;
• Электрическое отопление будет состоять из систем питания, проводников и обогревателей. Последние могут быть с жидким теплоносителем (масляные и водяные), со спиралью накаливания, с трубчатым электронагревателем (ТЭН) или инфракрасным рефлектором;
• Отдельной разновидностью центрального или автономного отопления можно считать систему «теплый пол», так как в ней роль радиатора играет стяжка пола.

Отопление с автономным котлом подогрева теплоносителя, расширительным баком и циркуляционным насосом.

В зависимости от конструкции и логики работы ОВК в нем может осуществляться подогрев приточного воздуха, для которого можно использовать теплоноситель из системы отопления. Также часто используют вентиляционные потоки для обогрева помещений, например, в спорткомплексах можно увидеть тепловую завесу в тамбуре у входа, которая осуществляется массами удаляемого из бассейна теплого воздуха и пара.

Наконец, рекуперация использует тепло удаляемого воздуха для подогрева приточных масс, что также влияет на температуру воздуха в помещении и позволяет экономить энергию на обогрев.

Принципиальная схема работы рекуператора воздуха.

Кондиционирование, само собой, включено в климатическую систему полностью. Причем отчасти это вентиляция, а частично – обогрев/охлаждение, поэтому при включенном кондиционере режим работы общеобменной вентиляции меняется.

Важно!
В современных схемах ОВК некоторые узлы могут быть общими, а функции других могут дублироваться и взаимозаменяться.
В целом они представляют собой единые климатические системы.

Единая климатическая система может быть интегрирована в общую управляющую концепцию «умный дом».

Учитывая то, что цена оборудования для современной климатической системы весьма высока, проектирование и монтаж желательно осуществлять силами профессионалов и квалифицированных специалистов. При этом надо понимать, что для достижения тех же результатов силами независимых подразделений затраты пришлось бы увеличить.

Нормативные требования

Инструкция требует проектировать ОВК по СНиПу.

Госстрой РФ в 2004 году принял СНиП по отоплению и вентиляции под номером 41-01-2003, он регламентирует и определяет нормы и правила, которым должно соответствовать климатическое оборудование.

Общие положения документа требуют соблюдения ряда технических параметров:

1. Норм метеорологических условий и чистоты воздуха в обслуживаемой зоне внутри помещений жилых и административно-бытовых зданий. ГОСТ на данный тип сооружений имеет номер 30494, а также имеется документ СанПин 2.1.2.1002 по качеству воздуха;
2. Норм метеорологических условий и чистоты воздуха в обслуживаемой зоне внутри производственных, лабораторных и складских помещений согласно ГОСТ 12.1.005 или СанПин 2.2.4.548;
3. Норм шумовой и вибрационной нагрузки от работы оборудования систем ОВК и внешних источников согласно СНиП 23-03. Для аварийных и противодымных систем согласно ГОСТ 12.1.003 уровень шума в помещениях с оборудованием не должен превышать 110 дБА, при импульсном характере шума – не более 125 дБА;
4. Норм защиты и охраны атмосферы от вредных вентиляционных выбросов;
5. Норм ремонтопригодности систем отопления, вентиляции и кондиционирования;
6. Норм по пожарной и взрывчатой безопасности климатического оборудования.

Выдержка из ГОСТ 30494.

Важно!
Все используемые трубопроводы, воздуховодные каналы, теплоизоляционные конструкции и отопительно-вентиляционное оборудование следует выполнять из материалов, допущенных к строительству.
Все материалы, подлежащие обязательной сертификации, должны иметь подтвердительные документы на их использование.

Отдельное внимание уделяется безопасности. Все ОВК следует проектировать с учетом требований по безопасности, которые содержатся в нормативных документах органов надзора, а также с учетом требований завода-изготовителя оборудования, материалов и арматуры, если эти требования не противоречат настоящим нормам и правилам.

Несоблюдение норм и требований по безопасности ОВК приводит к печальным последствиям.

Кроме того, теплоноситель в системах внутреннего теплоснабжения должен иметь температуру на 20 °С ниже, чем температура самовоспламенения газов, аэрозолей и прочих веществ, находящихся в помещении.

При этом температура не должна превышать максимальных значений, указанных в технической документации на арматуру, материалы и оборудование, а также значений, указанных как максимальные в настоящих нормах и правилах.

Если температура воды внутри трубопровода или радиатора превышает 105 °С, тогда необходимы меры по предотвращению вскипания. Если температура доступных поверхностей превышает 75 градусов, поверхности следует защитить ограждениями или тепловой изоляцией, особенно, когда речь идет о детских дошкольных учреждениях.

Теплоизоляция для труб отопления.

Температура поверхности тепловой изоляции не должна превышать 40 °С, при этом она должна обеспечить:

• Защиту от ожогов;
• Потери теплоты, не превышающие допустимые;
• Защиту от образования конденсата;
• Защиту теплоносителя от замерзания, если трубопровод проложен в неотапливаемых или охлаждаемых помещениях.

Также следует изолировать горячие поверхности вентиляционно-отопительного оборудования, дымоходов, трубопроводов и воздуховодов, расположенных внутри помещений. На поверхности теплоизоляции температура должна быть на 20 °С ниже, чем температура воспламенения газов, аэрозолей и пыли, находящихся в помещении.

Для теплоизоляции принят СНиП 41-03.

Пересечение воздуховодов с горючими и взрывоопасными веществами трубопроводом возможно только при соблюдении разницы в 20 °С между температурой воспламенения вещества и температурой поверхности трубы. Если температура вспышки ниже 170 °С, тогда такое пересечение недопустимо.

Системы воздушного отопления не должны выдавать поток, который горячее 70 °С при выходе из распределителя. Воздушно-тепловые завесы у наружных дверей ограничены 50 °С, а у наружных проемов и ворот – 70 °С.

Воздушное отопление нормировано по температуре.

Важно!
При отоплении и вентиляции помещений параметры микроклимата принимают согласно ГОСТ 12.1.005, ГОСТ 30494, СанПин 2.2.4.548 и СанПин 2.1.2.1002.
Нормы для холодных и теплых периодов года, а также для различных помещений указаны в настоящем документе.

Обслуживание систем отопления и вентиляции производится профессиональными бригадами с собственной аварийно-диспетчерской службой.

Вывод

Вентиляция и отопление представляют собой единую климатическую систему, которая проектируется с учетом взаимозависимости этих функций. Параметры систем ОВК нормированы и регламентированы целым рядом официальных документов, где особое внимание уделяют безопасности. Видео в этой статье дополняет сказанное наглядными сведениями.