Размещено на http://www.allbest.ru

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА И УЧАСТКА СТРОИТЕЛЬСТВА

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Определение плотности и теплоты сгорания природного газа

2.2 Анализ основных параметров системы газоснабжения

2.2.1 Наружная сеть газопровода

2.2.2 Внутридомовой газопровод

2.3 Определение расчетных расходов газа на участках

2.4 Гидравлический расчет газопроводов низкого давления

2.4.1 Гидравлический расчет наружных газопроводов

2.4.2 Гидравлический расчет внутридомового газопровода

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГАЗОВОГО КОНВЕКТОРА

3.1 Описание прибора. Особенности монтажа

3.2 Выбор типа и конструкции газового конвектора

3.2.1 Классификация конвекторов

3.2.2 Обзор фирм производителей газовых конвекторов

3.2.3 Расчет и выбор газового конвектора

3.3 Выбор экономических параметров проекта

3.1 Капиталоемкость проекта

3.2 Сравнительный анализ затрат при эксплуатации газового и электрического конвектора

4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ГАЗОВОГО КОТЛА

4.1 Основные положения

4.2 Контрольно-измерительные приборы

4.2.1 Местные приборы

4.2.2 Система автоматического контроля

4.3 Сигнализация

4.4 Технологическая и аварийная защита

4.5 Автоматическое регулирование

4.6 Спецификация оборудования

4.7 Технико-экономическая эффективность автоматизации

5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ МОНТАЖЕ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ ЖИЛОГО ДОМА

5.1 Техника безопасности при электросварочных и газопламенных

работах

5.1.1 Общие требования

5.1.2 Требования безопасности во время работы

5.1.3 Требования безопасности по окончании работы

5.2 Техника безопасности при монтаже внутренних систем

5.2.1 Общие требования

5.2.2 Требования безопасности во время работы

5.2.3 Требования безопасности по окончанию работы

5. 3 Техника безопасности при монтаже пластиковых труб

5.4 Пожарная безопасность зданий и сооружений

6. ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

6.1 Выбросы загрязняющих и токсичных веществ с дымовыми газами в атмосферу

6.2 Методы подавления образования окислов азота в топках котлов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Природный газ, источник энергии, необходим человеку для быта и производстве. Он является ценным химическим сырьем и высокоэффективным энергоносителем. Кроме того, у газа много преимуществ по сравнению с аналогичными видами топлива и сырья:

- стоимость добычи природного газа значительно ниже, а производительность труда выше, чем при добыче угля и нефти;

- высокие температуры и удельная теплота сгорания в процессе горения позволяют эффективно применять газ как технологическое и энергетическое топливо;

- высокая производительность тепла (более 1999єС);

- полное сгорание, облегчает условия труда персонала, работающего с газовым оборудованием и сетями;

- отсутствие в природном газе окиси углерода исключают возможность отравления при утечках газа, что важно при газоснабжении бытовых и коммунальных потребителей;

- при работе с природным газом обеспечивается автоматизации процессов горения, и достигается высокое КПД.

Одной из задач при использовании природного газа является его рациональное потребление, снижение удельного расхода путем внедрения технологических и экономических процессов, при которых полно реализуются положительные свойства газа. Использование газового топлива позволит избежать потерь теплоты, определяемых химическим и механическим недожогом. Уменьшение потерь теплоты с уходящими продуктами горения достигается сжиганием газа при малых коэффициентах расхода воздуха.

Основные задачи в развития систем газоснабжения являются:

- применение для оборудования и сетей новых полимерных материалов, новых соединительных элементов и конструкций труб и, а также новых технологий;

- внедрение эффективного газоиспользующего оборудования;

- использования газа в качестве моторного топлива на транспорте;

- внедрение технологий энергосберегжения;

- обеспечение на основе природного газа электроэнергии и производства тепла для децентрализованного тепло- и энергосбережения городов и сельских населённых пунктов.

Целью дипломной работы является разработка системы газоснабжения административного здания в городе Вологда Вологодской области.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1) расчет расчетных расходов газа на участках газопровода;

2) гидравлический расчет наружного газопровода;

3) гидравлический расчет внутридомового газопровода.

По ряду объективных и субъективных причин централизованное теплоснабжение постоянно снижает свою эффективность, что ведет к неоправданному росту тарифов на тепловую энергию.

Поэтому большой интерес вызывает когда теплоснабжение помещений осуществляется от собственного источника, которым в запроектированной системе теплоснабжения является газовый настенный котел.

строительство газопровод газ конвектор котел

1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА И УЧАСТКА СТРОИТЕЛЬСТВА

Участок, выделенный под газоснабжение административного здания, расположен по ул. Московская в городе Вологда Вологодской области.

Проект разработан на основании результатов инженерно-геологических изысканий, выполненных ООО «Вологдасетьстрой».

В зоне прокладки газопровода залегают пески средней крупности и суглинки. Грунты на площадке по степени пучинистости являются: пески средней крупности - практически не пучинистые, суглинки полутвердые - слабопучинистые, суглинки тугопластичные - среднепучистые, суглинки мягкопластичные - сильнопучинистые. Глубина промерзания составляет: для суглинков - 1,50 м; для песков средней крупности - 1,96 м.

Глубина заложения газопровода колеблется от 1,22м до 1,51м.

На всем протяжении трассы газопровода дно траншеи выравнивается слоем среднезернистого песка толщиной 10 см, а после укладки газопровод засыпается песком на высоту не менее 20см.

Коррозионная активность грунта меняется от низкой до высокой степени активности.

Проектом предусматривается пассивная защита подземных участков газопровода высокого и низкого давления, выполненных из электросварных труб, от электрохимической коррозии при помощи «весьма усиленной изоляции» (экструдированный полиэтилен).

Газоснабжение административного здания предусмотрено от существующего подземного газопровода высокого давления диаметром Ш 89 мм с установкой ГРПШ.

Прокладка наружного газопровода принята подземная. Газопровод на выходе из земли заключен в футляр.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В городе Вологда для обеспечения коммунальных и бытовых нужд используется газ из магистрального газопровода от газоконденсатного месторождения Вуктыльского.

Для расчёта сети наружных и внутридомовых газопроводов нужно знать: средние значение низшей теплоты сгорания ,кДж/м³, плотности , кг/м³, природного газа, расчётные расходы газа на участках , м³/ч.

2.1 Определение плотности и теплоты сгорания природного газа

Газообразное топливо представляет собой смесь и негорючих и горючих газов, содержащую некоторое количество примесей, поэтому в практических расчетах пользуются средними значениями теплоты сгорания, плотности сухого природного газа и плотности газа по воздуху.

Физические характеристики и теплота сгорания некоторых газов Вуктыльского месторождения приведены в таблицах 1.2 и 1.3 [1], все данные сводим в таблицу 1.

Таблица 1 - Физические характеристики газа

Наименование компонентов газа	Объёмные доли, %	Теплота сгорания низшая Qнс, кДж/м3, при t=0 оС	Плотность с при t=0 оС, кг/м3	Относительная плотность по воздуху св, кг/м3
1	2	3	4	5
Метан CH4	74,8	35840	0,7168	0,5545
Этан C2H6	8,8	63730	1,3566	1,0490
Пропан C3H8	3,9	93370	2,0190	1,5620
Изобутан C4H10	1,8	123770	2,7030	2,0910
Пентан C5H12	6,4	146340	3,2210	2,4910
Азот N2	4,3	-	1,2505	0,9673

Теплотворная способность или теплота сгорания природного газа , кДж/м³ , находится по формуле (1):

, кДж/м³, (1)

где - низшая теплота сгорания природного газа, кДж/м³;

- объемная доля i-го компонента, % ,найденная из таблицы 1.4 [1];

- теплота сгорания i-го компонента, кДж/м³ , принимаемая из таблицы 1.3 [1].

Плотность природного газа при нормальных условиях , кг/м³, определяется как плотность газовой смеси в зависимости от содержания и плотности отдельных компонентов в соответствии с формулой (2):

кг/м³, (2)

где - плотность газа при нормальных условиях (t=0 ^оС и p=101,3 кПа), кг/м³;

- плотность i-го компонента при нормальных условиях, принимаемая из 1.2 [1].

Относительная плотность газового топлива по воздуху, кг/м³, определяется по формуле (3):

кг/м³, (3)

где - плотность газа по воздуху, кг/м³;

- плотность i-го компонента по воздуху, принимаемая из 1.2 [1].

Подставив численные значения в формулы (1), (2) и (3), получаем средние значения теплоты сгорания , кДж/м³, плотности сухого природного газа при нормальных условиях, кг/м³, и плотности газа по воздуху ,кг/м³:

кДж/м³= 11373 ккал/м³;

кг/м³;

кг/м³.

2.2 Анализ основных параметров системы газоснабжения

2.2.1 Внутридворовая сеть газопровода

Система газоснабжения имеет тупиковую схему.

Прокладка наружных газопроводов принята подземная. Газопровод высокого и низкого давления проложен в траншее. Дно траншей выровнено слоем крупнозернистого песка толщиной 10 см, а после укладки газопровод засыпается песком на высоту не менее 20 см.

Для определения местоположения газопровода приборным методом непосредственно на газопровод кладут изолированный провод-спутник.

Газопровод прокладывают с уклоном не менее 0,0021% для отвода влаги, выделяющейся из газа. В нижних частях газопровода устанавливают конденсационные горшки, в которых скапливается выделяющаяся влага.

На выходе из земли газопровод заключен в футляр Ш159Ч4,5 мм. Газ подводится к зданию со стороны дворового фасада.

Установка отключающих устройств предусмотрена на стене здания на выходе газопровода из грунта на высоте 1,8 м от земли. К установке приняты стальные шаровые краны с изолирующим соединением.

На надземный стальной газопровод нанесено лакокрасочное покрытие, состоящее из двух слоев грунтовки ФЛ-03К и двух слоев эмали ХВ-125.

Точка подключения к сетям - врезка в распределительный газопровод высокого давления 2-й категории с установкой ГРПШ, на выходе из которого, газ с давлением 2,8 кПа. Расход газа расчетный проходящего через ГРПБ составляет 14,5 м3/ч.

Соединение труб предусмотрено на сварке. Типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений стальных газопроводов соответствуют ГОСТ [3].

2.2.2 Внутридомовой газопровод

Монтаж внутреннего газооборудования следует производить после выполнения следующих работ:

- устройства перекрытий междуэтажных, перегородок, стен, на которых будет смонтирован газопровод, арматура, газовое оборудование и приборы;

- устройства каналов и борозд, отверстий для прокладки газопроводов в стенах, фундаментах, перекрытиях и перегородках;

- оштукатуривание стен в помещениях, в которых предусмотрена установка газового оборудования;

Внутренние газопроводы монтируются из стальных труб. Соединения труб предусмотрено на сварке. Газопроводы прокладываются открыто.

Газопровод - коллектор прокладывается по наружной стене административного здания над окнами 1-го этажа на расстоянии 2,7 м от земли. Диаметр газового коллектора, идущего вдоль наружной стены здания, принимается постоянным и равный 25 мм в соответствии с гидравлическим расчетом. От коллектора делаются ответвления внутрь здания и газ разводиться по стоякам, к которым подключаются газовые приборы. Стояки принимаются диаметром D_у= 20 мм и размещаются теплогенераторной. Они прокладываются вертикально. Допустимое отклонение не более 1,9 мм на метр длины газопровода.

Запрещается прокладка стояков в жилых помещениях, ванных комнатах и санитарных узлах.

Отключающие устройства устанавливаются на вводах в здание, на стояках и перед газовыми приборами.

Ввод газовой сети внутрь здания рассчитан на Ш 20 мм и питает стояки. Всего в здании 1 стояк.

Газопровод, проходящий через стену, заключить в футляр. Диаметр футляра принимается равным 57 мм. Пространство между перекрытием и футляром заделано на всю толщину конструкции раствором. Концы футляра уплотнены эластичным материалом. В футляре газопровод окрашен масляной краской в два слоя. Сам футляр забит смоляной паклей и залит битумом.

Разводка газопровода выполняется вдоль стены на расстоянии 54 см от потолка и 4,9 см от стены для удобства эксплуатации.

Для учета расхода газа устанавливаются газовые счетчики Грант 6 на расстоянии 1 м от котлов, монтируется вертикально на высоте 1,7 м от уровня пола.

Отключающие устройства смонтированы перед газовым счетчиком на высоте 1,95 м от уровня пола. Газовая плита крепится к газопроводу на жесткое соединение (трубу).

Для отводов продуктов горения во внутренней стене здания предусмотрены вытяжные каналы, которые выводятся выше крыши здания и заканчиваются дефлектором. Для проветривания помещения имеется окно с площадью остекления 1,2 м².

2.3 Определение расчетных расходов газа на участках

Для отдельных жилых домов расчетный расход газа V_p, м³/ч, определяется по сумме номинальных расходов газа отдельными газовыми приборами с учетом коэффициента одновременности их действия по формуле (4):

, м³/ч, (4)

где - расчетный расход газа на участке газопровода, м³/ч;

- коэффициент одновременности действия приборов, принимаемый по таблице 1 приложения В [9].

- номинальный расход газа на прибор или группу приборов, устанавливаемых в квартирах, м³/ч;

- число однотипных приборов или групп приборов, шт.;

- число типов приборов или групп приборов.

Номинальный расход газа на прибор , м³/ч, определяется по формуле (5):

, м³/ч, (5)

где - номинальный расход газа на прибор, м³/ч;

- теплопроизводительность газового прибора, ккал/ч, определяемая по таблице 2 приложения В [9];

- низшая теплота сгорания природного газа, ккал/м³.

В помещении теплогенераторной устанавливаются автоматизированный газовый котел модели ECOFOUR compact 240Fi итальянской фирмы BAXI-2шт. теплопроизводительностью:

Q_{ном кот1} = 24 кВт = 20635 ккал/ч, Q_{ном кот2} = 24 кВт = 20635 ккал/ч

Подставив численные значения в формулу (5) получим номинальные расходы газа на котел, м³/ч:

м³/ч;

м³/ч;

Схему газопровода, делим на участки и выполняем расчет расходов газа по участкам.

Расход газа на всех подводках одинаков и равен 5,86 м³/ч.

2.4 Гидравлический расчет газопроводов низкого давления

В основе проектирования наружных сетей лежит гидравлический расчет газопроводов. Проектируют газовые сети в соответствии со строительными нормами [7], [17] и правилами безопасности для газораспределительных систем.

Располагаемый перепад давления, на который проектируются газопроводы низкого давления, составляет 1800 Па, из которых 400 Па принимается в качестве допустимых потерь давления во внутридомовых газопроводах, а 200 Па - в качестве потерь во внутридворовых газопроводах.

2.4.1 Гидравлический расчет наружных газопроводов

Цель гидравлического расчета наружного газопровода низкого давления - определение диаметров газопроводов, подводящих газ потребителям. Диаметры должны быть такими, чтобы суммарные потери давления от точек врезок до самого удаленного дома не превысили располагаемый перепад давлений, принимаемый 200 Па.

Методика расчета тупиковых наружных газопроводов низкого давления заключается в следующем:

- составляется расчетная схема газопроводов;

- намечается путь от ГРПШ до самого удаленного потребителя;

- весь путь разбивается на участки с одинаковым расходом газа;

- для каждого участка определяются длина участка и расход газа;

- принимая ориентировочные потери давления от местных сопротивлений в газопроводах равными 10% от потерь давления от трения, находят допустимые удельные потери давления от трения по формуле (6):

, Па/м, (6)

где - допустимые удельные потери давления от трения, Па/м;

- допустимые потери давления, Па;

1,1 - коэффициент, учитывающий потери давления от местных сопротивлений;

- длина пути от ГРП до самого удаленного потребителя, м;

- зная расчетный расход газа V_p на участке и допустимые удельные потери давления , с помощью таблиц 6,7,8,9 [10] определяют диаметр участка газопровода, мм;

- для принятого диаметра газопровода находят действительные удельные потери , Па/м;

- для каждого участка определяют потери давления по формуле (7):

, Па, (7)

где - потери давления каждого участка газопровода, Па;

- действительные удельные потери, Па/м;

- длина участка газопровода, м.

- суммируют потери давления на всех участках до потребителя и сравнивают полученное значение с располагаемым перепадом .

Если лежит в пределах 0 - 0,1, то расчет считается верным;

При следует уменьшить принятые диаметры газопроводов;

При диаметры следует увеличить, так как в противном случае потери давления до последнего потребителя превысят располагаемый перепад давления, и потребители не получат газ.

Гидравлический расчет проектируемого наружного газопровода в городе Вологда представлен в таблице 3.

Таблица 3 - Гидравлический расчет наружных газопроводов низкого давления

N участка	Vp, м3/ч	lуч, м	(?P/l)доп, Па/м	DнЧS, мм	(?P/l)действ, Па/м	?Pуч, Па
0-1.	5,86	31	0,62	57Ч3,5	4,58	156,17
1-2.	5,86	20,5		32Ч3,0	1,59	35,85
Суммарные потери давления на всех участках наружного газопровода	У?Pуч=192,02

Делаем проверку гидравлического расчета:

Расчет считается верным, т.к. разница между необходимым давлением 200 Па и суммой потерь на участках меньше 10%.

2.4.2 Гидравлический расчет внутридомового газопровода

Целью расчета внутридомового газопровода является определение диаметров газопроводов, обеспечивающих потери давления газа при движении его от ввода до самой удаленной газовой горелки, не превышающие располагаемый перепад давления , который принимается равным 400 Па.

Методика расчета заключается в следующем:

- составляется аксонометрическая схема разводки внутридомовых газопроводов;

- схема газопроводов разбивается на участки с неизменным расходом газа и диаметром газопровода;

- для каждого участка определяется расход газа , м³/ч, длина , м, и назначаются диаметры газопровода , мм;

- определяются эквивалентные длины , м, с помощью таблиц 6, 7, 8, 9 [10] и сумма кмс на участке ;

- для каждого участка находят потери давления от трения , Па, и от местных сопротивлений , Па;

- для вертикальных участков определяется дополнительное избыточное давление , Па;

Дополнительное избыточное давление, возникающее на вертикальных участках газопроводов из-за разностей плотностей воздуха и транспортируемого газа, находиться по формуле(8):

, Па, (8)

где - дополнительное избыточное давление, Па;

- ускорение свободного падения, м/с²;

- высота вертикального участка, м.

При подъеме газопровода значение будет положительным, а при опускании - отрицательным.

- плотность воздуха, кг/м³;

- плотность газа, кг/м³.

- определяют суммарные потери давления на каждом участке , Па, и потери давления от ввода до самой удаленной горелки , Па.

Для определения потерь давления на участке пользуются выражением (9):

, Па, (9)

где - расчетная длина газопровода, м, определяемая по формуле (10):

, м, (10)

где - длина участка газопровода, м;

- эквивалентная длина прямолинейного участка газопровода, м, т.е. длина участка, потери давления на котором равны потерям давления на местное сопротивление ;

- сумма коэффициентов местных сопротивлений, приведенная в таблице 3.

- к полученным потерям давления , Па, прибавляют сопротивление газового прибора , Па;

- если сумма потерь давления , Па, превышает располагаемый перепад давления , Па, или меньше его более чем на 10%, тогда назначают новые диаметры участков (кроме диаметров подводок к приборам и стояков) и производят перерасчет.

Ведомость коэффициентов местных сопротивлений внутридомового газопровода представим в таблице 3.

Таблица 3 - Ведомость коэффициентов местных сопротивлений

Участок	Наименование КМС	Значение КМС	Количество	Сумма КМС	Сумма КМС на участке
1	2	3	4	5	6
0-1	кран шаровый	2	2	4	8,75
	отвод гнутый 90о	0,3	8	2,4
	Счетчик газовый	1	1	1
	Термозапорный клапан	1	1	1
	Внезапное сужение	0,35	1	0,35
1-2	отвод гнутый 90о	0,3	4	1,2	4,2
	тройник проходной	1	1	1
	кран шаровый	2	1	2
2-3	отвод гнутый 90о	0,3	1	0,3	2,3
	кран шаровый	2	1	2

Подставив численные значения в формулу (6) получим:

Па/м

Гидравлический расчет внутридомового газопровода представлен в таблице 4.

Таблица 4 - Гидравлический расчет внутридомового газопровода

Номер участка	Расчетный расход газа	Диаметр газопровода	Длина участка	Эквивалентная длина участка	Сумма КМС	Расчетная длина участка	Удельные потери давления	Суммарные потери давления	Перепад высот на участке	Дополнительное избыточное давление	Потери давления на участке
№	Vр	dнЧS	lуч	lэ	?о	lр	ДP/l	ДP/l·lр	H	ДPдоп	ДPуч
	м3/ч	мм	м	м	м	м	Па/м	Па	м	Па	Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Ветка 1
0-1	5,86	25x3,2	23	0,65	8,75	28,69	4,1	61,69	2,35	5,75	67,44
1-2	5,86	20x3	2,0	0,42	4,2	3,52	53.4	97,8	3,1	7,59	105,39
2-3	2,83	20x3	1,3	0,46	2,3	2,35	18.5	43,48	2,6	6,37	49,85
Суммарные потери давления в газопроводах сети	?ДPуч	222,68
Сопротивление газового котла	?Pсг	150
Суммарные потери давления в газопроводах сети и в газовом оборудовании	?Pс	372,66

Так как суммарные потери давления на участках с учетом потерь давления в газовом котле и газовой плите не превышают 400 Па (меньше 10%), то гидравлический расчет можно считать завершенным.

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГАЗОВОГО КОНВЕКТОРА

3.1 Описание прибора. Особенности монтажа

В сущности, газовый конвектор - это простейший отопительный прибор, состоящий из газовой горелки и теплообменника в красивом корпусе. Газом отапливались и освещали помещения еще в 19-м веке, и уже тогда этот способ отопления считался дешевым, практичным и удобным. Однако, тогда системы освещения и обогрева работали на ацетилене и представляли собой простые газовые рожки -- открытые горелки. Они нуждались в регулировке для минимизации количества копоти. Кроме того, продукты сгорания выводились из комнаты через общую вентиляцию, да и потреблялся для поддержания горения кислород из объема комнаты. Газовый конвектор обладает несколькими приятными новшествами, которые, собственно, и делают его из раритетов современным отопительным прибором. Интенсивность подачи газа регулируется автоматически, что позволяет расходовать его экономнее. Простейший термостат отключает горелку (или переводит ее в режим поддержания пламени) при достижении нужной температуры. Как только она опустится на 3 градуса -- огонь снова загорается. Пламя нагревает не непосредственно воздух в комнате, а теплообменник, который обеспечивает конвекцию воздуха в комнате. Воздух для поддержания горения у большинства современных газовых конвекторов берется с улицы. Туда же отводятся продукты сгорания. Причем используется не вентиляция, а коаксиальный (труба в трубе) воздухоотвод, который можно вывести через любое отверстие (Рис.5).

Существует несколько признаков, по которым разделяются конвекторы: Выше описаны газовые конвекторы закрытого типа, но существуют и так называемые конвектора открытого типа. Они берут воздух из помещения и отводят продукты сгорания в общую вентиляцию. Спросом пользуются исключительно в силу еще большей простоты монтажа: для обогрева достаточно просто подключить конвектор к источнику газа.

Рисунок 5 - Принципиальная схема работы газового конвектора

Теплообменник может быть стальным и чугунным. При прочих равных условиях чугунные несколько долговечнее. Энергонезависимые газовые отопительные конвекторы разжигаются пьезоэлектрическим элементом вручную и в дальнейшем поддерживают горение непрерывно, регулируя лишь его интенсивность. В ждущем режиме непрерывно горит маленький огонек; при остывании воздуха ниже порогового значения он превращается в более мощный факел. Однако существуют и энергозависимые конвекторы, в которых огонь в периоды ожидания гаснет полностью и разжигается заново искрой между электродами, для появления которой нужно внешнее питание. Они, с одной стороны, не работают без электричества; с другой -- экономят до 25% газа.

Газовое отопление в квартире или доме было и остается самым дешевым по сравнению с любыми альтернативами Уточнение: речь идет о магистральном газе. Если используется газ в баллонах -- отопление по затратам практически уравнивается с электрокотлом и уж точно куда менее выгодно, чем тепловой насос или твердотопливный котел. Монтаж отопительного прибора несложен и может быть выполнен своими руками. В наиболее распространенных конвекторах закрытого типа атмосфера внутри помещения никоим образом не страдает. Напомним: воздух берется с улицы, туда же отводятся продукты сгорания. КПД прибора достигает 97 процентов, что выгодно отличает конвектор от газовых котлов. В котлах при передаче тепла от пламени теплообменнику, от теплообменника воде, от воды радиатору и от радиатора воздуху потери тепла куда больше, примерно 80 процентов. Поэтому разница КПД в 17 процентов является одним из ключевых моментов при выборе отопительного оборудования. Использование энергонезависимых конвекторов по определению не привязано к электроэнергии. Нижний температурный диапазон в случае магистрального газа в принципе ничем не ограничен: газовый конвектор прекрасно разгорается и при -50С. Баллоны, впрочем, будут при низкой температуре иметь на выходе куда более низкое давление.

В котлах при передаче тепла от пламени теплообменнику, от теплообменника воде, от воды радиатору и от радиатора воздуху потери тепла куда больше. Использование энергонезависимых конвекторов по определению не привязано к электроэнергии. Нижний температурный диапазон в случае магистрального газа в принципе ничем не ограничен: газовый конвектор прекрасно разгорается и при -50С. Баллоны, впрочем, будут при низкой температуре иметь на выходе куда более низкое давление.

Срок службы прибора оценивается как минимум в 20 лет. В большом доме несколько конвекторов могут быть полностью автономны: вы легко можете протопить только часть дома или вообще одну комнату. Наконец, подкупает низкая цена прибора. Наиболее дешевые предложения начинаются примерно от 3000 рублей. С учетом самостоятельного монтажа два-три конвектора будут куда дешевле установки котла любого типа с разводкой системы отопления по дому [9]. Как и любая газовая техника, конвекторы требуют соблюдения строгих мер безопасности. Газ взрывоопасен. При использовании баллонного газа, экономический эффект от применения газового отопления сводится к нулю. Конвектора полезны лишь там, где нет электричества. К тому же сама процедура замены баллона с периодичностью от 1 до 4 суток может показаться утомительной.

Первым параметром для выбора конвектора является максимальная полезная тепловая мощность. Сначала нужно определить потребную величину этой мощности. Грубо оценку производят так: площадь отапливаемого помещения в квадратных метрах делят на 10 и получают это значение в кВт при высоте потолка примерно 2,5 метра (например, 20 м кв. делим на 10 и получаем 2 кВт).

Для более точного определения требуется учитывать фактические статистические значения, характеризующие климат в данной местности, учитывать конструктивные параметры здания, знать характеристики применяемых в конструкции здания материалов, количество проживающих в нем, параметры инженерных систем. Такой расчет имеет смысл делать только при массовом строительстве, когда точность расчетов может снизить общую стоимость отопления.

Диапазон мощностей продаваемых у нас газовых конвекторов следующий:

Alpine Air - от 2,3 до 11,6 кВт;

АКОГ - от 2,3 до 5 кВт;

Emax ( em@x ) - от 2,5 до 5,8 кВт;

TMT - от 2,5 до 5,8 кВт;

Karma - от 2 до 4,7 кВт.

В стене сверлится отверстие по диаметру коаксиальной трубы с небольшим уклоном вниз (чтобы защитить конвектор от дождевой воды). В стенах из горючего материала лучше перестраховаться: просверлить отверстие большего диаметра и проложить негорючей теплоизоляцией. В отверстие вставляется труба воздухозабора и герметизируется обычным герметиком или монтажной пеной. Снаружи она должны быть заподлицо со стеной, внутри -- немного выступать. Совместив конвектор с воздухозабором, размечаем и сверлим отверстия под крепеж. Для этого, как правило, приходится снять декоративный кожух. Вставляем в конвектор крепежную шпильку и трубу для отвода продуктов сгорания. Ставим конвектор на место и крепим его к стене. Снаружи притягиваем так называемый терминал -- решетку-разделитель, которая будет рассеивать продукты сгорания и забирать воздух с улицы. Подключаем газ (здесь годятся и жесткие, и гибкие подводки) и обязательно проверяем герметичность всех соединений мыльным раствором. Прибор готов к работе.

Рисунок 6 - Схема монтажа газовых конвекторов

3.2 Выбор типа и конструкции газового

3.2.1 Классификация конвекторов

В повседневной жизни мы часто сталкиваемся с необходимостью обеспечить определенный температурный режим в помещении при минимальных затратах энергоресурсов. Владельцы загородного дома хотят установить экономичную систему отопления, жители городских квартир - компенсировать недостаток тепла, производимого коммунальными службами, а многим офисным работникам в холодные зимние дни просто необходим стоящий рядом напольный обогреватель, который обеспечит комфортные условия в течение рабочего дня.

Со всеми этими задачами успешно справится правильно подобранный конвектор -- современный аналог популярного в прошлом радиатора. Принцип работы конвектора довольно прост. Как известно, холодный воздух в помещении всегда находится внизу в силу большей плотности и массы. При соприкосновении с горячим теплообменником, находящимся внутри корпуса прибора, воздух нагревается и начинает перемещаться вверх. Таким образом, включенный конвектор организует направленный поток теплого воздуха, за счет которого и происходит обогрев.

Многие конвекторы комплектуются встроенным вентилятором, который увеличивает скорость подачи воздуха, чем заметно повышает эффективность отопления. Например, напольный конвектор с вентилятором может стать оптимальным решением для локального обогрева сотрудников в офисе.

Конвекторы, как и многие другие сложные приборы, имеют довольно много параметров, по которым их можно объединять в разные группы. Мы будем рассматривать наиболее общие виды этих приборов, которые чаще всего упоминаются в обзорах и руководствах по выбору устройств отопления. Итак, конвекторы бывают:

по способу установки - настенные, напольные и встраиваемые;

по способу нагрева - электрические, водяные и газовые;

по типу конвекции - с вентилятором и без него.

Далее мы разберем каждую этих разновидностей более подробно.

Настенный конвектор - наиболее распространенный прибор для отопления помещений. Он не занимает места, не требует подводки провода через всю комнату и надежно фиксируется на поверхности стены. Устанавливать его лучше под окном - здесь такой агрегат будет отлично смотреться и создавать тепловую завесу холодному воздуху.

Напольный вариант обычно применяется в случае, когда конвектор необходимо переносить с места на место, например, для отопления разных комнат дома. Напольные конвекторы обычно снабжаются колесами, поэтому перемещение такого прибора не составит больших сложностей.

Настенный конвектор чаще всего можно с успехом использовать и как напольный - для этого достаточно купить к нему комплект специальных съемных ножек.

Напольные конвекторы требуют подвода кабеля питания, поэтому они довольно редко используются для отопления помещения целиком. Чаще всего они применяются для местного обогрева.

Интересным решением для отопления больших площадей, особенно в зданиях с увеличенной площадью остекления, являются встраиваемые конвекторы. В помещениях торговых центров, выставочных залах и офисных центрах часто можно встретить конвектор, встроенный в пол. С виду он представляет собой декоративную решетку, из которой вентилятором подается интенсивный поток теплого воздуха. На самом деле, такой конвектор устанавливают в специальную нишу, которую организуют еще на стадии устройства полов. В нее закладывают электрический или водяной нагревательный элемент, закрытый защитным коробом, и подключают его к источнику отопления.

Иногда прибор отопления встраивается в декоративные элементы отделки помещений - в опору кухонной мебели, в подоконники или плинтус.

Про последний способ нужно сказать отдельно - настенный конвектор в виде плинтуса отлично работает в самых разных условиях, создавая надежное препятствие проникновению холодного воздуха и защищая стены от образования плесени.

Стоимость такого решения в последнее время заметно снизилась за счет появления интересных предложений от отечественных производителей, так что можно смело говорить о том, что настенный конвектор, стилизованный под плинтус, является «последним писком моды» в области конвекционного отопления.

Как мы уже говорили, причиной циркуляции теплого воздуха в помещении при работе конвектора является горячий теплообменник. Нагревать его можно по-разному: используя электрические элементы (ТЭН), энергию теплоносителя или газ:

· Электрические конвекторы наиболее просты и популярны. Они не требуют сложной разводки труб, как в случае использования водяной системы отопления дома, или подвода газа со всеми вытекающими сложностями проектирования и сдачи надзорным службам. Зато они зависимы от наличия стационарной сети электропитания, поэтому могут применяться не везде;

· Водяные обогреватели отлично работают в составе автономной системы отопления загородного дома или квартиры. Настенный конвектор с циркулирующим теплоносителем является прекрасной заменой отслужившим свой срок чугунным радиаторам, до сих пор присутствующим во многих старых домах;

· Газовые конвекторы наиболее экономичны, но используют взрывоопасный газ и поэтому требуют особой аккуратности при установке и эксплуатации;

Вопреки распространенному мнению, газовый конвектор можно подключать не только к магистрали с природным топливом, но и к обычному газовому баллону.

По виду исполнения газовые конвекторы отопления бывают как настенные, так и напольные и могут комплектоваться дополнительным вентилятором.

Общие рекомендации при выборе по этому параметру довольно просты: если к помещению подведен газ и нужен постоянный обогрев, то лучше всего выбирать газовый вариант. Его начальная цена выше, но все расходы быстро окупятся за счет меньшей стоимости энергоресурсов. Если же газа нет, и стационарная система отопления не планируется, то нужно покупать электрический конвектор.

Любой конвекционный обогреватель может оснащаться дополнительным вентилятором. Он выполняет сразу несколько функций, которые позволяют сделать процесс отопления более быстрым, экономичным и комфортным:

· Вентилятор существенно увеличивает теплоотдачу за счет более интенсивной подачи воздуха к теплообменнику и от него. Расчеты показывают, что конвектор с вентилятором может нагреть помещение в несколько раз быстрее, чем обычный;

· Охлаждение теплообменника. Эта функция очень важна для увеличения срока службы всего прибора. Водяные, а особенно мощные газовые конвекторы, могут нагревать кожух теплообменника до очень высокой температуры, которая способна быстро разрушить материал, несмотря на все его защитные покрытия. Обдув вентилятором снижает термическую нагрузку на теплообменник и способствует его лучшей сохранности.

Необходимо отметить, что наличие вентилятора делает конвектор зависимым от стабильного электропитания. Если обогреватель электрический, то это не критично, поскольку он в любом случае требует подключения к сети. При этом дополнительное потребление энергии, обусловленное вентилятором, является незначительным.

Если же используется газовый вариант, а стационарного электричества нет (такое не часто, но случается), то наличие вентилятора может создать определенные проблемы.

Выше мы рассмотрели основные отличия, которые встречаются у конвекторов разных типов. Теперь скажем несколько слов о тех функциях, которые практически всегда присутствует у таких обогревателей:

· Терморегулятор. Все современные конвекторы позволяют устанавливать нужную температуру в помещении. Терморегуляторы бывают механическими, электронными и программируемыми.

· Механический тип является самым простым, электронный позволяет настроить климатический режим с точностью до долей градуса, а программируемый способен поддерживать заданную температуру в зависимости от времени и дня недели;

· Электронные датчики. Современные технологии позволяют защитить любой прибор от различных нештатных ситуаций.

Настенный конвектор обычно имеет датчик перегрева, который прекращает подачу энергии (электричества, газа или воды) при превышении допустимой рабочей температуры. Напольные устройства обязательно снабжаются еще и датчиком опрокидывания, чтобы предотвратить неприятные последствия при неаккуратном обращении;

· Воздушная заслонка. Она позволяет производить регулировку интенсивности теплого воздушного потока в зависимости от ситуации в помещении.

Рынок климатической техники предлагает потребителям огромный ассортимент самых разных видов и типов обогревателей для обеспечения комфорта и уюта. Классификация таких устройств по их основным свойствам помогает навести в этом многообразии определенный порядок и упростить процесс принятия решения о выборе. Видео ниже позволит вам разобраться с нюансами использования различных видов конвекторов.

Четко определившись, что будет эффективнее именно в нашем случае, -- настенный конвектор, прибор с электрическим, водяным или газовым нагревом или напольный вариант со встроенным вентилятором, можно смело приступать к поиску конкретной модели. На этом этапе должны учитываться такие факторы, как качество сборки, известность производителя и цена изделия.

3.2.2 Обзор фирм-производителей газовых конвекторов

Все представленные сегодня на рынке России газовые конвекторы делятся на несколько групп, и зависят от цены и потребительских характеристик.

Семейства отопительных приборов серий Emax GWH от ELEKTHERMAX, OGK-F от FASER, Brazilia от BAXI, TS 2000 от ROBUR, а также ужгородские конвекторы "АКОГ" можно отнести к разряду моделей эконом-класса. Стоимость изделий находиться в пределах от $ 220 до $ 410, диапазон мощностей - от 1,5 до 6 кВт. Устройства просты по конструкции, поскольку стандартная комплектация включает механические узлы управления и защиты. Контроль пламени осуществляется с помощью термопары, а воспламенение запальной горелки происходит посредством пьезорозжига. Поэтому приборы о полностью автономными, и не нуждаясь в подключении к электросети. Такова, например, серия конвекторов OGK-F, включающая несколько модификации мощностью от 1,87 до 5 кВт. Устройства оснащены горелками от итальянской WORGAS и защитной автоматикой от JUNKERS (Германия). Компания ELEKTHERMAX для своих отопительных приборов производит горелки у себя, а блок защиты (газовый клапан) устанавливает итальянский, от фирмы SIT. В серии Emax GWH есть 4 модели разной мощности в диапазоне от 2,4 до 5,8 кВт.

Широкий осартимент конвекторов мощностью от 1,5 до 2,3 кВт представлена моделями класса-эконом Brazilia F5 и F5S от BAXI GROUP. Английская фирма делает акцент на продуманный дизайн. В частности, передние панели имеют колористическое исполнение (серо-голубой цвет); решетка, расположенная в верхней части корпуса, изготовлена из хрома. Так же, возможно выбрать модели с боковыми панелями, стилизованными под красное дерево. Обогреватель в этом исполнении дополнит даже изысканный интерьер.

Ценовая категория 15999-32100 рублей представляет наиболее сложное по конструкции оборудование с электронными блоками управления, устройствами поддержания влажности в помещениях и системой принудительной циркуляции воздуха. Так же есть конвекторы, "вооруженные" довольно серьезно: горелками с наддувом и полным предварительным смешением газа и воздуха, электронным розжигом, ионизационным контролем наличия пламени и т. д. Модели с электронным розжигом, более экономичны, так как не надо запальной горелки с постоянно горящим пилотным пламенем.

Наш рынок представляет класс фирм FRACCARO, FONDITAL, ROBUR. В программе производителей имеются модели с мощностеями до 7 кВт. Сейчас в продаже есть конвекторы FONDITAL мощностью 2,4 кВт (модели 2200, 2200VT и 2200VT E), а также 3, 5 и 7 кВт (Premix и Classic). В гамме Superсromo от ROBUR насчитывается около 8 позиций, начиная от конвектора SC 3001 (2,3 кВт) и заканчивая моделью SC 8002 мощностью 7 кВт. Семейство Frev от FRACCARO объединяет 5 моделей, и если "минимальная" имеет мощность 2,5 кВт, то "смаксимальная" - 8,2 кВт.

Оборудование высшей ценовой категории дорогое, чтобы использовать его в дачном домике, но вполне интересно в качестве основной системы отопления в коттеджах с режимом проживания круглый год. Весь вопрос, на модели с каким оснащением остановить выбор. Ведь комфорт, экономичность и удобство управления прибором в процессе эксплуатации (а срок службы конвекторов - минимум 9-15 лет) - сами по себе обстоятельства немаловажные. К примеру, конвектор Puch FRO10 (FRACCARO) мощностью 4 кВт и стоимостью 25999 можно программировать с помощью таймера на включение или отключение в зависимости от времени суток. В стандартную комплектацию обогревателя входят двойной электроклапан с регулятором давления газа, электрод розжига, ионизационный контроль пламени, электронный комнатный термостат и фильтр для подавления радиопомех. Конструкция дополняет также два вентилятора - центробежным (работает на принудительный отвод продуктов сгорания) и тангенциальным. Тангенциальным имеет электронный регулятор и обеспечивает принудительную циркуляцию воздушных масс в помещении, увеличивая тем самым скорость выхода горячего воздуха. При этом конвектор мощностью 3,4 кВт, установленный в комнате площадью 20 м² (высота потолков - до 2,9 м), нагревает воздух от 0 до 21°С в течение всего 14 мин.

В семействе конвекторов Gazelle Techno от FONDITAL тоже есть модели с конвекционным тепловентилятором, электронной автоматикой и функцией программирования режимов работы. Особенности некоторых конвекторов FONDITAL - в автоматическом управлении уровнями мощности в зависимости от тепловой потребности помещения. Отслеживает температуру в комнате, прибор по команде микропроцессора может переключать с уменьшенной мощности (режим low) на максимальную (режим high) и обратно. Таким образом, заданная температура поддерживается конвектором самостоятельно, без управления человека.

Одно из слабых мест автоматических систем - необходимость подключения к электросети. Без электросети электроника не работает. В россии когда электропитание иногда отсутствует или подается с перебоями, отношение к приборам, нуждающимся в подключении к электрической сети, неоднозначно. В силу названных причин, и вследствие больших цен, модели конвекторов более сложные пока еще не сочень популярны на рынке России. Зато огромным спросом пользуются приборы класса эконом с упрощенной системой управления и наипростейшей автоматикой, полностью независимые от перебоев электропитания.

3.2.3 Расчет и выбор газового конвектора

Рассмотрим, зависимость стоимости газового конвектора от его мощности. Для примера, возьмем три популярные фирмы-производители данного прибора, а именно Alpine Air (Турция), Hosseven (Турция) и Baxi BRAZILIA (Италия). При подборе конвектора его мощность рассчитывается исходя из площади отапливаемого помещения и принимается примерно 1 кВт на 10-15 м², поэтому рассмотрим газовые конвекторы с мощностью 3, 5 и 10 кВт. Результаты исследования представлены на графике.

Таким образом, оптимальный выбор конвектора для помещений площадью 20 и 100 м² является прибор фирмы Hosseven, а для помещений площадью около 30 м² - Hosseven и Alpine Air.

Заправка баллона 50 литров в Вологде стоит в районе 300 руб. Расход газа при эксплуатации конвекторов 3 кВт в режиме номинальной мощности составляет приблизительно 0,21 м³/ч. Это означает, что баллон 50-литров обеспечит 113-126 часов работ без перерывов. Учитывая, что конвектор работает не всегда, а включаются периодически, поддерживая заданную температуру воздуха в комнате, баллона хватит примерно на 20-50 суток (все зависит от температуры наружного воздуха). Свои коррективы вносит и то обстоятельство, что заправка баллонов осуществляется не слишком точно, "на вес", с учетом массы конденсата. При постоянном проживании в зимнее время эксплуатация того же конвектора, но использующего в качестве топлива природный магистральный газ, обходится примерно в 1935-2322 руб. в год (при действующем в Вологде тарифе 4,76 руб/ м³). При этом потребляется порядка 500-600 м³ газа в год.

Если в доме уже установлен двухконтурный газовый котел, в "обязанность" которого входит подогрев воды и для системы отопления, и для санитарно-гигиенических нужд, то газовые конвекторы могут стать эффективным средством обогрева в пристройках (на крытой террасе или в мансарде), в подсобных помещениях (гараже, кладовой, сарае и т. д.) или там, где велика опасность промерзания труб водяного отопления.

В принципе стоимость 1 кВт тепла газового конвектора зависит от стоимости монтажных работ, цены на конкретную модель прибора и стоимости обвязки. Упрощенно рассчитать этот показатель можно, разделив стоимость конвектора на показатель его номинальной мощности и прибавив сумму, затрачиваемую на установку самого обогревателя.

3.3 Выбор экономических параметров проекта

3.3.1 Капиталоемкость проекта

Когда вы покупаете обогреватель с питанием на баллонном газе, достаточно иметь разрешение от службы Госпожнадзора. С газовым оборудованием на магистральном топливе (котлами, бойлерами, излучателями и конвекторами) дело обстоит куда сложнее. Будьте готовы к тому, что вам потребуется пройти через целую череду бюрократических процедур. Оформление технической документации и ее согласование во всевозможных хозяйственно-административных инстанциях отнимает и время, и нервы, и деньги. Желанное тепло станет доступным, если вы последовательно пройдете три перечисленных ниже этапа:

1. Необходимо обратиться в территориальное газовое хозяйство, которое обслуживает район, где расположен дом, с письменным заявлением о желании установить в жилище газовый конвектор. К заявлению необходимо приложить документы, предоставленные местным БТИ (план-схема помещений, бумаги, подтверждающие ваше право на владение домом).

2. Получить в газовом тресте технические условия, на основании которых закажете проект, определяющий схему разводки и диаметр газопроводных труб, а также места установки конвекторов. В этом случае имеет смысл обратиться в компанию, которая специализируется на поставках и установке газового оборудования. Там же можно узнать координаты специализированных организаций, в которых за определенную плату могут взять на себя выполнение всех необходимых проектных работ. Как правило, проект бывает готов максимум через неделю.

3. Готовый проект необходимо согласовать с местным газовым хозяйством, поэтому придется еще раз направиться в это учреждение. И лишь после того, как на бумагах появится штамп "Согласовано", можно приступать непосредственно к монтажу всего необходимого оборудования и газопровода.

Стоимость монтажных работ варьируется в зависимости от типа здания (деревянное, кирпичное, из сэндвич- панелей и т. д.). Самая дорогостоящая часть работ - проделывание отверстий. За установку одного конвектора монтажные организации берут порядка 2500-3500 рублей. Не слишком дорого, если учесть, что в эту сумму закладывается не только стоимость непосредственного монтажа, но и настройка и испытания самого прибора. Вместе с работами по разводке труб стоимость монтажа одной тепловой точки может доходить до 7000 рублей.

Процесс горения по своей природе - это реакция окисления топлива, при которой выделяются химические соединения, уходящие в атмосферу в виде дымовых газов, и определенное количество тепла. Сгорание газа в конвекторе, как правило, происходит с избытком атмосферного воздуха. И в результате имеющийся в воздухе азот (он присутствует в зоне горения) также образует вредные соединения - окись азота и двуокись азота. Кроме того, в дымовых газах содержатся окись и двуокись углерода и пары воды. В итоге это оборачивается слабокислотным загрязнением местности.

Решить проблему снижения содержания окиси азота можно только качественным смешением газа и воздуха непосредственно перед сгоранием. В случае, если воздуха недостаточно, в результате неполного сгорания образуется угарный газ. Правда, продукты сгорания не попадают в помещение, где установлен отопительный прибор. Да и воздух на вашем участке загазованным не окажется - сами по себе конвекторы гораздо "чище", чем обыкновенная газовая плита. Готовя материал, мы смогли получить информацию о массе вредных выбросов только касательно конвекторов от FONDITAL. В частности, модели Gazelle Techno Premix и Condensing по показателю предельной концентрации окислов азота в дымовых газах входят, согласно европейским нормам, в пятый класс приборов (до 100 мг/(кВт* ч).

Когда продукты сгорания газа охлаждаются до точки росы, из них выпадает конденсат. Даже если продавцы будут уверять вас в обратном, верить на слово не стоит. Законы физики одинаковы и для котлов, и для газовых конвекторов. В моделях, коаксиальный газоход которых проходит напрямую через стену дома, образование конденсата возможно после остановки или включения прибора (вода будет попросту капать из дымоотводной трубы на землю и на фасад дома не попадет). Поскольку температура отводимых дымовых газов составляет порядка 120°С, непосредственно в процессе работы прибора при коротких дымоотводящих трубах конденсат не образуется. При длинных дымоходах все зависит от условий их теплоизоляции и охлаждения. Если вы предпочли раздельные газоотводы, трубы придется утеплять, как поступают, имея дело с любым другим газовым оборудованием (теми же котлами, например). Иначе в сильные холода оконцовка трубы покроется наледью и возникнут проблемы с удалением дымовых газов.

...