Sistem de incalzire

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Fără surse!
Această intrare sau secțiune despre inginerie nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți .
Puteți îmbunătăți această intrare adăugând citate din surse de încredere în conformitate cu liniile directoare privind utilizarea surselor . Urmați sfaturile de proiectare de referință .

Un sistem de încălzire este un sistem termic pentru producerea și distribuția căldurii . În domeniul civil ne referim la sistemul utilizat pentru încălzirea mediilor de locuit sau de lucru. Alte medii pot fi mijloacele de transport. Când încălzirea este furnizată de aceleași dispozitive care asigură, de asemenea, răcirea și orice alte variații ale microclimatului local ( ventilație , umidificare ), se numește aer condiționat sau aer condiționat.

Istorie

Grecii antici s-au echipat cu sisteme de încălzire, trecând aerul cald produs de un cuptor în spațiile de sub podea până la gurile de aerisire din perete. Aceste sisteme sunt cunoscute sub numele de „ hipocaust ”. Sisteme similare au fost documentate în Coreea , numite „ ondol ”, pe vremea celor Trei Regate (37 î.Hr. - 668 d.Hr.).

Hipocaustul a rămas în uz în bazinul mediteranean timp de mulți ani din Evul Mediu târziu . În secolul al XII-lea, unii ingineri din Siria au construit sisteme mai avansate, în care aerul fierbinte era transferat prin conducte din podea. Acest sistem a fost adoptat pe scară largă în băile publice din întreaga lume islamică medievală .

În secolul al XIII-lea, călugării cistercieni au reintrodus încălzirea centrală în Europa creștină folosind apa extrasă din râu încălzită de cuptoare cu lemne. Mănăstirea Maicii Domnului Roată (fondată în 1202) de pe râul Ebro din regiunea Aragon (Spania) este un exemplu excelent al unei astfel de realizări.

În anii 1700, inginerii ruși începuseră să folosească apa pentru sistemele de încălzire.Palatul de vară al lui Petru cel Mare (1710-1714) din Sankt Petersburg este cel mai bun exemplu al acestei tehnologii. Chiar mai târziu, în 1716, apa a fost folosită și în Suedia. Tranziția către aplicația industrială a avut loc în Franța, când Jean Simon Bonnemain (1743-1830) a adoptat această tehnică pentru o cooperativă construită în Château du Pêcq , lângă Paris .

Angier March Perkins a dezvoltat și a instalat unele dintre primele sisteme de abur în anii 1830. Primul a fost instalat în casa guvernatorului băncii Angliei , John Horley Palmer, pentru a-i permite să coacă strugurii în climatul rece englezesc .

Tipuri

Caracteristica unui sistem de încălzire este de a genera căldură într-un punct și de a o transfera în alte zone.

Sistemele de încălzire sunt clasificate după:

Cea mai populară metodă de generare a căldurii este arderea unui combustibil fosil într-un cazan . Căldura este utilizată pentru a încălzi aerul, apa sau aburul și acestea sunt transportate către camerele de destinație prin conducte adecvate. De obicei, sistemul de încălzire este combinat cu sistemul de producere a apei calde menajere și are un cazan comun.

Diferențele dintre sistemele utilizate depind de factori precum:

  • disponibilitatea sau accesibilitatea combustibilului sau a sursei primare de energie. De exemplu, acolo unde există o abundență de lemn, alți combustibili au puține justificări. Acolo unde rețeaua de distribuție a gazului este foarte dezvoltată (unele regiuni italiene, de exemplu), gazul din rețea este preferat combustibililor care necesită depozitare și transport (de exemplu, motorină sau cărbune). Acolo unde este posibilă încălzirea centralizată, va fi de preferat construcției și întreținerii de noi centrale autonome.
  • dimensiunea și numărul camerelor de încălzit. Pentru transferuri pe distanțe scurte poate fi suficient să folosiți aer cald, dar pentru sistemele mari apa caldă sau aburul sunt mai eficiente.
  • legi și sisteme economice: acolo unde sunt în vigoare reglementările care favorizează sursele de energie regenerabile , unii combustibili fosili vor tinde să dispară (de exemplu, cărbune, motorină), în favoarea energiei solare, a gazului sau a lemnului.

Generatoare de căldură

Încălzitor de apă

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Cazan (încălzire) .

Cazanul este un dispozitiv care transformă energia unui combustibil în căldură și îl face disponibil într-un circuit care conține apă sau aer care are funcția de a distribui căldura în camere și, eventual, în apa sistemului sanitar.

Alte surse

Transfer de căldură

Apa fierbinte

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: încălzirea apei calde .

Un sistem care folosește apă caldă pentru a transporta căldura include de obicei:

  • Un cazan
  • Sistem de alimentare cu cazan (conducte de gaz, posibil depozit sau rezervor de combustibil)
  • Sistem de evacuare a cazanului (conducte de evacuare, canalizare și guri de aerisire)
  • Sistemul de circulație a apei calde: conducte, supape, bypass
  • O pompă care circulă apa fierbinte într-un sistem de presiune închis. În cazul unui sistem de circulație natural, pompa nu este prezentă.
  • Încălzitoare : panouri de circulație a apei, care transferă căldura apei în mediul înconjurător.

Sistem cu radiatoare sau încălzitoare

Circuitul de apă către radiatoare poate fi:

  • O singură țeavă : un singur inel, pe care fiecare radiator are o supapă cu trei căi, cu o intrare, o revenire la inel și o ramură la radiator. Această supapă poate fi mai mult sau mai puțin deschisă spre radiator, dar nu trebuie să întrerupă circulația apei în inel.
  • Bitubo : la fiecare radiator sosesc două țevi, din care se obțin două derivări (T), una pentru călătoria de ieșire, cealaltă pentru retur. Supapa către radiator este bidirecțională și determină cantitatea de apă care merge la radiator. Dacă este închisă, apa continuă să circule până la ultimul radiator în care conducta de ieșire se închide la retur.

Temperatura apei din radiatoare trebuie să fie în general peste 50 de grade Celsius.

Sistem de plăci radiante

Circuitul hidraulic este similar cu cel al unui radiator sau al unui sistem de încălzire. Cu toate acestea, plăcile radiante, spre deosebire de radiatoarele tradiționale, funcționează și la temperaturi sub 50 ° C. Acest lucru face posibilă valorificarea la maximum a potențialului surselor de energie la temperatură scăzută (cazane cu condensare, pompe de căldură), economisind energie. Plăcile radiante permit, de asemenea, să funcționeze aerul condiționat de vară. Acest lucru se face prin alimentarea plăcilor cu apă rece dintr-o sursă de căldură (răcitor, aer / apă sau pompă de căldură apă / apă). Un sistem de dezumidificare și prevenire a condensului împiedică crearea picăturilor de apă pe suprafața plăcilor sau în conductele din pereți ( rouă ). Aceste tipuri de implanturi au fost comercializate cu succes din 2000 [1] .

Sisteme de circulație naturală cu radiatoare sau încălzitoare

Acest tip de sistem, în cea mai mare parte cu două conducte, a fost utilizat atunci când pompa pentru circulația apei nu exista încă și exploatează principiul fizic prin care apa fierbinte tinde să se deplaseze în sus, atrăgând apă rece de la cele mai îndepărtate radiatoare.

Sisteme de pardoseală

Circulația apei are loc într-o structură sprijinită pe podea și acoperită de suprafața plimbabilă. Apa fierbinte (în medie, de la 35-40 ° C) este trecută printr-o țeavă aranjată în așa fel încât să acopere întreaga suprafață a fiecărei camere, care la rândul său încălzește șapa și podeaua, cu o suprafață maximă recomandată de 40 m 2 . Căldura este schimbată prin radiație către suprafețele verticale și tavan și prin efect secundar aerul. Un sistem de pardoseală, cunoscut și sub numele de „panouri radiante”, ridică temperatura medie a suprafețelor și, prin urmare, cu aceeași temperatură de funcționare, confort, se poate menține temperatura aerului mai scăzută. Sistemul de pardoseală este mai eficient decât sistemele de convecție și duce la o economie minimă de 10% pentru aceeași clădire încălzită, dar pe de altă parte are un cost ridicat de instalare, precum și de forță de muncă pentru întreținere.

Standard care reglementează sistemele „radiante”: UNI EN 1264.

Aburi

Sistemele care circulă aburul sunt similare cu cele cu apă fierbinte. Componentele sistemului trebuie calibrate pentru temperaturi și presiuni mult mai ridicate.

Aer

În sistemele în care se folosește aer cald, încălzirea aerului poate fi locală, de exemplu, cu un convector constând dintr-o sursă de căldură (vatră, aragaz, încălzitoare electrice, pompă de căldură) și ventilatoare, sau de la distanță, și aerul cald transportat în incintă prin conducte. Încălzirea aerului este un sistem utilizat adesea în spații mari din fabrici sau depozite. În restaurante sau cantine, se observă adesea utilizarea tuburilor din țesătură cu găuri pentru difuzia căldurii, suspendate lângă tavan.

Panouri sau suprafețe radiante de acumulare

Acolo unde există un interval semnificativ de temperatură între zi și noapte, tehnica acumulării zilnice și a eliberării nocturne este utilizată cu succes, de exemplu prin structurarea pereților casei astfel încât să absoarbă cantități considerabile de căldură de la soare și apoi să o elibereze ulterior. întunericul.

Structura și dimensiunea implanturilor

Sisteme centralizate

Sistemele centralizate au avantajul scării: o întreagă clădire poate fi încălzită cu o singură mașină mare. Pe de altă parte, gestionarea unei fabrici mari necesită reconcilierea diferitelor utilizări ale sistemului în camerele individuale. Există mai multe topologii posibile ale sistemului centralizat în clădiri:

  • cu conducte centrale: care au un singur punct de intrare pentru fiecare etaj sau zonă și se ramifică succesiv
  • cu conducte paralele

Termoreglare și contabilitatea căldurii

Prin intermediul supapelor termostatice instalate pe elementele individuale, fiecare unitate imobiliară poate regla temperatura independent.

Unele sisteme au un contor capabil să împartă consumul pentru fiecare unitate de locuință individuală.

Începând din iunie 2017, contabilitatea căldurii este obligatorie pentru toate sistemele de încălzire centralizate din toată Italia (Decretul legislativ nr. 102/2012 și modificările și integrările ulterioare).

Desprinderea de sistemul centralizat

De la intrarea în vigoare a legii nr. 220/2012, pentru detașarea de la sistemul centralizat de încălzire rezoluția ansamblului nu mai este necesară: este suficient să se demonstreze că detașarea nu are ca rezultat „dezechilibre de funcționare semnificative sau creșteri ale costurilor pentru celelalte condominii”. Condominiu care se detașează este, în orice caz, obligat să contribuie la costurile de întreținere și conformitate extraordinare.

Parametrii de evaluare

Pentru a evalua și calcula adecvarea și adecvarea sistemului de încălzire este necesar să se cunoască mulți parametri, de la dispersia prin pereți și ferestre, până la cele mai nefavorabile condiții de mediu externe din punct de vedere istoric, acești doi parametri permit definirea nevoilor de energie ale fiecare mediu individual. (toate acestea nu sunt expuse în mod egal).
Odată ce nevoia a fost definită, trebuie definit tipul, care este influențat de numărul de ocupanți, cu necesitatea relativă de schimb de aer și timpul mediu de ocupare; ca o cameră foarte aglomerată, dar numai pentru câteva minute pe zi și / sau la ore variabile, cu sau fără notificare, va necesita un sistem de încălzire capabil să încălzească rapid mediul și să permită un schimb ridicat de aer, permițând încălzirea doar pentru orele reale util; în timp ce în cazul camerelor pentru un singur utilizator cu ședere prelungită și mișcări frecvente între camere, este necesar un sistem care să permită un confort mai mare de utilizare, permițând astfel temperatura să fie menținută cât mai constantă posibil; în timp ce în cazul stațiilor de lucru este posibil să se limiteze încălzirea cu sisteme de proximitate, limitate în zona lor de acțiune.

Pentru sistemele distribuite, cum ar fi în cazul radiatoarelor sau încălzirii prin pardoseală, este necesar să se asigure că diferitele radiatoare sunt echilibrate, pentru a evita ca elementele proximale ale generatorului de căldură să fie suprautilizate și să genereze un scurtcircuit în comparație cu restul (va limita efectiv), este necesar să reglați supapele de reținere (care limitează debitul maxim al fiecărei unități radiante) pentru a face sistemul să funcționeze la unison și într-un mod omogen (în general sunt necesare mai multe teste în timpul operației).

Sistemele care funcționează prin intermediul unui generator, cum ar fi un cazan la fața locului sau la termoficare, sunt calculate folosind ΔT, acest parametru permite definirea puterii de încălzire pentru fiecare element unic al radiatorului, unde cu cât este mai mare delta, cu atât este mai mare puterea de încălzire., acest parametru este calculat ca diferența dintre Tm (media T a radiatorului) și Ta (T ambient), la rândul său, Tm este definit de media Ti (intrarea T în radiatorul lichidului de încălzire sau gaz) și Tu (ieșire T către radiatorul lichidului sau gazului de încălzire). [2]

Considerații ecologice și de eficiență energetică

Necesitatea unui sistem de încălzire într-un climat temperat este adesea justificată de izolarea termică slabă a clădirii. În conceptul de „ casă pasivă ” sau casa cu eficiență energetică ridicată, se realizează ideea că o casă poate fi proiectată și construită pentru a menține un microclimat intern confortabil chiar și fără un sistem de încălzire real.

Mijloace de transport

În mijloacele de transport este necesar să se creeze un mediu confortabil pentru călători. În general încălzirea este considerată o necesitate mai de bază decât aerul condiționat și, în mod tradițional, este combinată cu ventilația. În vagoanele de cale ferată , sistemele au urmat în principal istoria locomoției: trecem de la sobe de lemn în vagoane de la începutul secolului al XX-lea, la utilizarea ulterioară a aburului produs de locomotivă și apoi la utilizarea energiei electrice printr-un circuit dedicat numit REC (încălzire electrică pentru vagoane).

În sectorul auto, sistemul de încălzire transferă în general aer cald din zona motorului în habitaclu.

Motoare cu ardere

La mașinile cu motoare cu combustie , eficiența motoarelor este destul de scăzută (în jur de 30%) și există multă căldură produsă care poate fi utilizată pentru încălzirea habitaclului. Vehiculul poate fi echipat cu un sistem auxiliar de încălzire pentru a facilita pornirea motorului și atingerea temperaturii de funcționare a lichidului de răcire în climă rece.

Motoare electrice

La mașinile electrice, pe de altă parte, problema sistemului de încălzire este dificil de gestionat, deoarece elimină multă energie din baterii. Experiența Fiat Pandas (Panda Elettra) administrată de municipalitatea din Torino în anii 90 rămâne din păcate faimoasă. Deși conțineau baterii mari, iarna interiorul avea tendința de a fi rece, iar ferestrele erau pline de condens.

Notă

  1. ^ Acasă 1 , în Rpanel . Adus la 15 mai 2018 .
  2. ^ DELTA T:

Elemente conexe

Alte proiecte

Controlul autorității Tezaur BNCF 680 · LCCN (EN) sh85059822 · GND (DE) 4024271-7 · BNF (FR) cb119825053 (data)
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Heating_plant&oldid=119738510 ”