Поняття про систему опалення. Централізоване та автономне опалення. Класифікація систем опалення

Про матеріал

Урок 1. Поняття про систему опалення. Централізоване та автономне опалення. Класифікація систем опалення за видом теплоносія, за напрямком руху теплоносія, за способом циркуляції теплоносія, за розташуванням розвідних магістралей. ПРОФЕСІЯ: МОНТАЖНИК САНІТАРНО-ТЕХНІЧНОГО УСТАТКУВАННЯ РОЗРЯД: ІІІ ПРЕДМЕТ: САНІТАРНО-ТЕХНІЧНЕ ОБЛАДНАННЯ

Перегляд файлу

ПРОФЕСІЯ: МОНТАЖНИК САНІТАРНО-ТЕХНІЧНОГО УСТАТКУВАННЯ

РОЗРЯД: ІІІ

ПРЕДМЕТ: САНІТАРНО-ТЕХНІЧНЕ ОБЛАДНАННЯ

Урок №1

Тема програми: Внутрішні системи опалення.

Тема уроку: Поняття про систему опалення. Централізоване та автономне опалення. Класифікація систем опалення за видом теплоносія, за напрямком руху теплоносія, за способом циркуляції теплоносія, за розташуванням розвідних магістралей.

Мета уроку:

навчальна: вивчити поняття про систему опалення; централізоване та автономне опалення; класифікацію систем опалення за видом теплоносія, за напрямком руху теплоносія, за способом циркуляції теплоносія, за розташуванням розвідних магістралей;

виховна: формувати творчу працелюбну особистість, важливе ставлення до своєї професії;

розвиваюча: сприяти розвитку пам'яті, технічного мислення, творчого мислення до підходу проблемних питань.

Вигляд уроку: комбінування.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Дидактичне забезпечення: опорний конспект.

Методи навчання: словесні (пояснення з елементами бесіди), наочні (демонстрації).

Матеріально-технічне забезпечення: дошка, опорний конспект учня, підручник, ноутбук.

Орієнтовний план проведення уроку:

І. Організаційна частина (3 хв)

ІІ. Актуалізація опорних знань (5 хв)

ІІІ. Повідомлення теми, мети завдань уроку (2 хв)

IV. Вивчення нового матеріалу (30 хв)

V. Підсумок уроку (5 хв)

Хід уроку

І. Організаційна частина.

1. Перевірка присутніх учнів

2. Назначення чергових

ІІ. Актуалізація опорних знань (методом бесіди з'ясовую питання):

1. Що називають санітарно-технічним обладнанням?

2. Що таке санітарно-технічне обладнання?

3. Які види систем опалення ви знаєте?

ІІІ. Мотивація навчально-трудової діяльності.

Сьогодні ми ознайомимося з поняттям про систему опалення; централізованим та автономним опаленням; класифікацією систем опалення за видом теплоносія, за напрямком руху теплоносія, за способом циркуляції теплоносія, за розташуванням розвідних магістралей.

IV. Повідомлення теми, мети, завдань уроку.

Тема уроку "Поняття про систему опалення. Централізоване та автономне опалення. Класифікація систем опалення за видом теплоносія, за напрямком руху теплоносія, за способом циркуляції теплоносія, за розташуванням розвідних магістралей".

V. Вивчення нового матеріалу.

План вивчення:

1) Вступ.

2) Поняття про систему опалення.

3) Центральне та автономне опалення.

4) Класифікація систем опалення.

VI. Підсумок уроку.

6.1 Рефлексія

1. Чи все ви зрозуміли?

2. Тоді дайте відповідь на мої запитання:

1. Яким чином людина витрачає найбільше тепла?

2. Тепловиділення в залежності від виду активності людини?

3. Визначте поняття тепловий комфорт?

4. Назвіть фактори та межі теплового комфорту?

5. Як ви відчуваєте тепловий комфорт?

6. За допомогою чого зігрівалася первісна людина?

7. Як називалася система опалення часів Римської Імперії?

8. Який винахід був справжнім проривом в опаленні житлових будинків?

9. Коли була винайдена батарея?

10. В якому році почала застосовуватись система водяного опалення?

11. Яким чином здійснювався підігрів води в ХІХ сторіччі?

12. Дайте визначення понять "опалення " та "система опалення".

13. Розкрийте питання централізоване та автономне опалення.

14. Розпишіть класифікацію систем опалення за видом, напрямком руху, способом циркуляції і розташуванням розвідних магістралей.

Оцінювання активності учнів на уроці

Отже сьогодні на уроці ви ознайомилися та вивчили поняття про систему опалення; централізоване та автономне опалення; класифікацію систем опалення за видом теплоносія, за напрямком руху теплоносія, за способом циркуляції теплоносія, за розташуванням розвідних магістралей.

Домашнє завдання

Опорний конспект. Глушко Ю.Ю. с. 6-10. Тестовий контроль «На урок».

Опорний конспект

1. Вступ

1.1 Фізіологічні основи

Тепловий баланс людського організму

Виділення тепла

Для того, щоб в організмі людини всі життєві процеси могли протікати нормально, вона повинна постійно мати певну температуру. Внутрішня температура тіла в нормальному стані становить 37° С. Необхідне для цього тепло виробляється організмом шляхом окислення («спалювання») харчових складових, які з кишківника всмоктуються в кров при подачі з повітря кисню, який людина вдихає разом з повітрям, і який транспортується з кров'ю по всьому організму.

Під час фізичної праці і під час руху виробляється додаткове тепло; чим важча робота, тим більше тепла.

Є також люди, які через свої фізичні та психічні особливості характеру схильні до того, щоб тривалий час виробляти або занадто мало, або занадто багато тепла.

Кількість виділення тепла

Тепло, що виробляється організмом людини, різними способами виділяється в навколишнє середовище, як показано нижче на рисунку:

Вказані пропорції в значній мірі залежать від температури повітря. Починаючи з 27 °С серед інших типів переважає тепловиділення за рахунок випаровування: людина починає сильно потіти. При температурі 34 °C - середня температура поверхні тіла - тепло тіла виділяється тільки шляхом випаровування, тому що жодного перепаду температур в навколишньому середовищі більше не виникає.

При постійному підвищенні температури повітря тіло людини намагається автоматично підлаштувати виділення тепла до зовнішніх температурних умов:

 Завдяки циркуляції крові в приповерхневих шарах тканин. Через розширення судин і відкриття додаткових кровоносних судин площа теплопередачі може збільшитися до 6300 м.

 За допомогою виділення вологи через близько 2,5 мільйонів потових залоз. Необхідна для випаровування теплота головним чином виділяється з організму. Але якщо судини розширюються під впливом високої температури повітря так, що з органів виділяється занадто багато крові, то в такому випадку кров'яний тиск значно знижується.

Результатом цього стає нестача в мозку крові, що призводить до втрати свідомості. Це і називається тепловим ударом. Замерзання або відчуття спеки застерігає людину і змушує її більше або менше рухатися, одягати або знімати предмети одягу або перейти в комфортніше місце. Таким чином людина підтримує саморегуляцію свого тіла.

Тепловий комфорт

Розрізняють два види станів, в яких людина хоче перебувати:

1. Тепловий комфорт виникає тоді, коли людині ані занадто жарко, ані занадто холодно. Таким чином вона не відчуває свого тіла. Це – нейтральний стан, який не викликає ані позитивних, ані негативних відчуттів.

2. Тепловий комфорт відчувається тоді, коли свідомо виникає приємне відчуття тепла порівняно з відчуттям холоду. Наприклад: коли людина заходить в тепле приміщення після зимового холоду, або переходить від холодного кутка кімнати до печі, або споглядає зимовий пейзаж через вікно теплої кімнати.

Окрім високої температури, є й інші визначальні фактори комфорту:

 геометрія простору;

 внутрішній інтер'єр і облаштування кімнати;

 кольори;

 світло;

 акустика.

Визначальні фактори теплового комфорту

Відповідно до визначення, тепловий комфорт поширюється на більш тривале перебування (в стійкому стані) в умовах помірного клімату при рівномірному фізичному навантаженні.

Визначальні фактори включають:

1.В навколишньому середовищі:

 температура повітря в приміщенні 20 - 25°C;

 температура випромінювання. Різниця між температурою повітря в приміщенні і

температурою поверхні землі 2-3K;

 швидкість вітру менше ніж 0,25 м/с (при 25°C);

 відносна вологість повітря 35 - 70%;

2.Індивідуально:

 одяг;

 активність.

Температура повітря в приміщенні

Як правило, температура повітря в приміщенні 20°C є достатньою для житлових кімнат і кімнат відпочинку. Крім того, вона відповідає встановленим стандартам (ДСТУ Б EN ISO 7730:2011 «Ергономіка теплового середовища», ДБН В.2.5-67:2013 «Опалення, вентиляція та кондиціонування»). Але далі буде показано, що останні п'ять факторів визначають, чи справді температура 20 °C є достатньою або надто високою. Виникають значні відмінності щодо необхідної температури повітря в приміщенні, які залежать від віку, статі, стану здоров'я і психічного здоров'я жителів і користувачів.

Температура випромінювання

При температурі повітря в приміщенні 20°С, температура поверхні тіла людини, порівняно з температурою на поверхні предмета одягу в середньому становить 25 - 28 °С. Температура поверхні деталей інтер'єру, які обмежені приміщенням, є набагато нижчою. При температурі атмосферного повітря - 10°C, відповідно до наступних умов, вона складає:

 одинарне вікно -1 °C;

 подвійна теплова і звукоізоляція - 8°C;

 цегляна кладка 30 см - 15 °C;

 зовнішня стіна з к = 0,4 Вт/(м·K) - 18,5°C;

 роздільна стінка - 20°C (як температура повітря).

Тіло втрачає тепло за рахунок випромінювання на цих поверхнях. З іншого боку, воно отримує тепло від поверхонь, які нагріваються вище 25 – 28 °C, таких як, наприклад, радіатори, дерев'яні стіни, кахельна піч. В результаті інтенсивність випромінювання нагрітих поверхонь на місце перебування в приміщенні повинна бути такою, щоб міра біологічно необхідного охолодження тіла не перевищувала і не була нижчою за норму. Таким чином, тіло не повинно виділяти ані занадто багато, ані занадто мало тепла.

Що нижчою є середня температура поверхні стін і стель, то вищою повинна бути температура повітря, для того, щоб забезпечити тепловий комфорт.

В середньому, люди відчувають себе комфортно в приміщеннях будинків і офісів, коли відчутна температура становить близько 21 °С.

Швидкість вітру

Що швидше повітря проходить по поверхні, то більше тепла передається за рахунок конвекції між повітрям і предметом поверхні або тілом. Людина відчуває рух холоднішого повітря як потік вітру. При цьому частини тіла відчувають це по-різному. Вітер в спину викликає в людини не приємніші відчуття, ніж вітер в обличчя.

Рух повітря викликаний наступними причинами:

 Повітропроникність зовнішніх конструкцій будівлі;

 Віконні, дверні проміжки, щілини в елементах конструкцій, тонкі заслінки каміну і т.д.;

 Природна конвекція через радіатори і холодні зовнішні поверхні.

Вентиляційне обладнання

Системи витяжної вентиляції і підведення повітря.

Загальновідоме правило: швидкість повітря при температурі повітря навколишнього

середовища 20 °С не повинна перевищувати величину 0,12 м/с. Це значення є найнижчим граничним значенням вимірювальних приладів! Для порівняння, суха сніжинка падає зі швидкістю приблизно 0,2 м/с.

При звичній кімнатній температурі вплив вологості на чутливість до тепла є низьким. Нижня межа комфорту - близько 35 % вологості, оскільки в сухому повітрі вивільняється більше пилу.

2. Поняття про систему опалення

Опалення – штучний обігрів приміщень протягом опалювального періоду з метою відшкодування в них теплових втрат і підтримки на заданому рівні температури, що відповідає умовам теплового комфорту та/або вимогам технологічного процесу.

Системою опалення називається комплекс пристроїв, що виконують функцію опалення — котли опалювальні, мережеві насоси, теплові мережі, пристрої автоматичної підтримки температури в приміщеннях, радіатори опалення, конвектори та інші.

Системи опалення будинку так міцно увійшли в наше життя, що неможливо уявити, що в далекому минулому вони були зовсім іншими. Історія опалення безпосередньо пов'язана з розвитком людства. І за рівнем опалювальних систем можна навіть судити про розвиток всієї цивілізації. Зараз точно не можна визначити, в який саме момент люди стали палити багаття, щоб опалювати приміщення, в яких вони жили. Але саме це стало початком розвитку звичної для нас системи опалення житлового будинку.

Пізніше стали з'являтися прообрази печей, які були знайдені під час проведення різних археологічних розкопок. Це були перші кроки на шляху створення опалення в холодну пору.

Наступним етапом розвитку вважаються системи опалення будинку в Древньому Римі. Саме там система повітряного опалення досягає свого розвитку. У римських будинках тепле повітря надходило по спеціальних каналах в стінах і підлозі з підвалу, де воно нагрівався за допомогою печі. Таким чином, якісно прогрівається все приміщення. Звичайно, такі системи опалення будинку були доступні лише заможним громадянам.

Але після падіння Великої Римської імперії опалення знову скотилося на рівень примітивного вогнища. Люди використовували в опаленні цегляні і кам'яні печі з димарями, через які виводилися різні продукти горіння, а також відлітало і нагріте повітря. Справжнім проривом був винахід парового двигуна, це дозволило організувати якісне опалення житлових будинків.

Сучасна система опалення заміського будинку передбачає використання батарей, які були винайдені в 1855 році. На той момент конструкція складалася з каркасу, в який входили труби і вертикальні диски, що забезпечують високий ступінь тепловіддачі. Аж до початку 20 століття опалення функціонувало виключно на дровах або вугіллі.

У 1875 році почала застосовуватися система водяного опалення. Підігрів води здійснювався в невеликому чані, який був встановлений в кухонному вогнищі.

В сучасному будівництві житлові та іншого призначення будинки обладнуються всіма інженерними системами, що забезпечують комфортність житла та оптимальні умови робочих місць. Ці системи суттєво впливають на архітектуру, об’ємно-планувальні рішення будинків та інтер’єр приміщень. Крім того, оскільки експлуатація інженерних систем пов’язана із значними витратами води, тепла і енергії, то необхідно забезпечити їх раціональну та економічну роботу.

Опалення – штучний обігрів приміщень в холодну пору року з метою відшкодування у них тепловитрат і підтримки на заданому рівні температури, що відповідає умовам комфорту.

Система опалення – комплекс пристроїв, що виконують функцію опалення – опалювальні котли, мережеві насоси, теплові мережі, пристрої автоматичної підтримки температури в приміщеннях, радіатори опалення, конвектори та інші.

Системи опалення складаються з таких основних елементів:

- джерела тепла (котли, котельні, ТЕЦ);

- трубопроводи (мідні,сталеві, нержавіючі, полімерні);

- опалювальні прилади (радіатори, конвектори, теплі підлоги чи стіни).

Комплекс елементів, який призначений для отримання, переносу та передачі необхідної кількості теплоти в опалювальне приміщення являє собою системи опалення.

Теплоносієм для систем опалення може бути будь-яке середовище, яке має здатність акумулювати теплову енергію, і в той же час дає змогу контролювати відпуск теплоти опалення.

3. Центральне та автономне опалення

Системи опалення поділяють на місцеві (індивідуальні) і центральні.

До місцевих (індивідуальних) систем відносять ті, в яких усі основні елементи об’єднані в одному пристрої. Такими системами є електричне та газове опалення, а також опалення, де тепло генерується з твердого палива (дрова, вугілля, тирса). Радіус дії місцевих (індивідуальних) систем опалення обмежений одним або декількома суміжними приміщеннями.

В центральних системах опалення джерело тепла винесене за межі приміщень, які опалюються, або взагалі за межі будинку. Системи центрального опалення класифікуються за видом теплоносія, його температурою і тиском, способом його переміщення, передачею тепла від зовнішньої поверхні опалювальних приладів до повітря приміщення і за прокладанням мереж.

За параметрами теплоносія центральні системи водяного та парового опалення бувають:

- водяні низькотемпературні (до 100 °C);

- водяні високотемпературні (від 100 °C);

- парові низького тиску (до 0,17 МПа);

- парові високого тиску (0,17—0,3МПа).

Порівняльні характеристики

https://oldimarket.com.ua/cms/blog/porady/porivniannia_system_tsentralnoho_ta_indyvidualnoho_opalennia/?srsltid=AfmBOooOVRXck-lFhf-MOrTwZDys9M8doWaKHkvv6sZw6YIBK4L9uXSg

4. Класифікація систем опалення

Системи опалення можна розділити за певної класифікації:
• По радіусу дії – на місцеві та центральні.
• За типом джерела тепла - газові, електричні, пічні (пелети, дрова, вугілля, дизельне паливо, торф тощо), сонячні.
• По виду циркуляції теплоносія – природні (системи з природною циркуляцією за рахунок різниці густини холодного і гарячого теплоносія) та штучні (системи з примусовою циркуляцією за рахунок роботи насоса).

• За типом теплоносія – повітряні, водяні, парові, електричні, комбіновані.
• За способом розведення – з верхньої, нижньої, комбінованої, горизонтальної, вертикальної.
• За способом приєднання приладів – однотрубні, двотрубні, комбіновані.
• За типом застосовуваних приладів – конвекційні, променисті, конвекційно-променисті, система «тепла підлога» (підпільне, стіновий, стельовий).
• По ходу руху теплоносія в магістральних трубопроводах – тупикові і попутні.
• За гідравлічним режимом – з постійним і змінним режимом.
• За величиною перепаду температур в подаючої і зворотної магістралі – бифилярні системи.
• По часу роботи – постійно працюють протягом опалювального періоду і періодичні (в тому числі і акумуляційні) системи опалення.