Использование продукта сгорания природного газа в системах отопления, горячего водоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха

Реферат

На сегодняшний день самым распространенным видом отопления частных и многоквартирных домов является газовое отопление. Система газового отопления подразумевает расположение нагревательных приборов внутри помещения, которое отапливается. В систему газового отопления, кроме основных приборов, также входят и газопроводы, которые обеспечивают поступление топлива и отдачу тепла, автоматические приборы, предназначенные для того чтобы безопасно использовать газ, запорно-регулирующая арматура.

Виды газового отопительного оборудования

Существует несколько различных видов оборудования для отопления, которое функционирует на газовом топливе. Некоторое оборудование применяется для частных домов, а другие виды более подходят для отопления производственных зданий.

Оборудование для газового отопления включает: котлы, конвекторы, инфракрасные газовые излучатели. Обычно последний вид используется в тех помещениях, которые обладают большой площадью. Излучатели размещаются преимущественно под потолком.

Система инфракрасного газового отопления — это кожух, который имеет повернутый к полу рефлектор с керамической насадкой из плоских плиток с отверстиями снизу.

Между кожухом и насадкой — пространство. Именно сюда подается топливная смесь, разогревающая плитки до высоких температур. После этого горение газа происходит уже на раскаленной керамической насадке, которая излучает тепло в помещение, обогревая его таким образом. В процессе применения такого вида отопительного оборудования продукты сгорания газа почти отсутствуют, их остатки удаляет вентиляционная система.

Газовые котлы

Если вам нужно обустроить газовое отопление в частном доме, то наиболее оптимальным вариантом будет газовый котел. Выбирать такое газовое отопительное оборудование необходимо тщательно, так как именно от котла зависит комфорт и тепло в помещении.

Наиболее показательная характеристика газового котла — это мощность. Так, газовые котлы бывают небольшой (4-65 кВт), средней (до 1700 кВт) и большой (до 15000 кВт) мощности.

В зависимости от мощности газового котла выбирается тип горелки и агрегата. Кроме того, следует учитывать и то, что настенные отопительные приборы обычно имеют маленькую мощность, а напольные — большую. Также напольные и настенные модели отличаются и тем, что у них разная конструкция и материал теплообменника. Для настенных вариантов чаще всего применяются медные теплообменники, а для напольных — стальные или чугунные.

7 стр., 3442 слов

Общие сведения о системах отопления

... Конденсат удаляется из приборов и возвращается в паровые котлы. Системы парового отопления по способу возвращения конденсата в паровые котлы разделяются на замкнутые (рис. ... 20-22 в помещениях гражданских зданий). Конвективное или лучистое отопление помещений осуществляется специальной технической установкой, называемой системой отопления. Система отопления - это совокупность конструктивных ...

Кроме того, котлы, которые используют газовые системы отопления, могут быть одноконтурными и двухконтурными.

Одноконтурные котлы обогревают только помещение. Так, горячая вода приходит из накопительного бойлера. Двухконтурные котлы предназначены не только для отопительных целей, но и для снабжения горячей водой. Такие котлы могут быть проточными (при небольшом потреблении горячей воды) и со встроенным накопительным бойлером (нагревает воду независимая газовая горелка, или к котлу косвенно подключается змеевик).

Газовые котлы состоят из нескольких элементов:

Газовая горелка. Это перфорированная прямоугольная конструкция. Внутри она состоит из таких элементов, как газовая форсунка для отопления.

Теплообменник. Внутри этого короба встроен радиатор с трубами с теплоносителем.

Циркуляционный насос. Благодаря ему обеспечивается давление в магистрали.

Расширительный бачок. Предназначен для временного отведения носителя тепла при его нагревании и расширении.

Прибор отведения продуктов горения.

Автоматика. Это блок управления работой котла.

Газовые конвекторы

Распространенный способ, который использует отопление природным газом, это газовые баллоны. Кроме доступной цены, такой способ обладает рядом других достоинств.

Во-первых, отметим легкость монтажа. Здесь применяются стандартизированные элементы крепления, поэтому установка труб проста и ее можно сделать самому. Но настройка оборудования должна производиться профессионалами.

Современные газовые конвекторы очень компактны. Благодаря этому они хорошо вписываются в любой интерьер.

Особое преимущество — это безопасность. Ведь здесь все контролирует автоматика. Кроме того, газовые конвекторы долговечны. Их срок службы зависит от материала, в среднем — это 20-50 лет.

Газовые конвекторы способны функционировать от газовой магистрали, а также автономно, если имеется баллон со сжиженным газом. Количество устанавливаемых баллонов зависит от площади помещения. Монтируются такие баллоны не только в помещениях, но и в специальных шкафах, размещенных у внешней стены здания. Если используются такие газовые емкости для отопления, как баллоны, то отопление будет очень комфортным и экономичным.

Достоинства газовой системы отопления

Среди очевидных преимуществ газовой системы отопления отметим следующие:

  • низкая инертность (быстрый выход на необходимый рабочий режим, быстрый обогрев помещений);
  • высокий коэффициент полезного действия (80-95%);
  • нет надобности постоянного обеспечения запасов топлива;
  • независимость от электрической энергии;
  • от газового нагревателя могут работать системы кондиционирования, бани, освещения территории и др.;
  • процесс функционирования максимально автоматизирован;
  • такие системы соответствуют современным стандартам экологии, так как выбрасывают минимум вредных веществ;
  • нет эксплуатационных расходов;
  • можно регулировать температуру;
  • стоимость оборудования — достаточно приемлема.

Иные способы использования природного газа для отопления

4 стр., 1673 слов

Правила пользования бытовыми газовыми приборами

... Правила безопасного обращения с газовыми приборами. Утечка газа может привести к отравлению чело­века и взрыву помещения. Чтобы предотвратить это, необходимо соблюдать правила безопасности при пользовании бытовым газом. ... широко исполь­зуется бытовой газ. Он может применяться в газовых плитах для приготовления пищи и в газовых колонках для подогрева воды. Газ, используемый для бытовых целей, может ...

Все более распространенным становится воздушное газовое отопление. Обычно его применяют в промышленных предприятиях, складских помещениях, а также развлекательных комплексах.

В последнее время газовое воздушное отопление стали применять и в частных домах.

Смысл приборов воздушного отопления заключается в том, что через теплообменник подается воздух при помощи вентилятора. Такие приборы могут быть разными — в зависимости от типа вентилятора, теплоносителя, мощности.

Наряду с воздушным газовым отоплением используются и газовые пушки отопления. Такие пушки (обогреватели) бывают не только на природном газе, но и на баллонном. Все пушки относятся к прямому нагреву, они не применяют отвод продуктов сгорания. Обычно они используются для обогревания помещений складов, теплиц, открытых площадей.

Газовые водогрейные колонки

Газовые водогрейные колонки представляют собой прямоточные газовые нагреватели. Широкую популярность они приобрели еще в прошлом веке, но и в наши дни их используют почти повсеместно.

Газовые водогрейные колонки пользуются такой популярностью потому, что можно быстро и в любое время суток получать горячую воду в любых количествах. Необходимо провести в дом только газ и холодную воду, а также установить колонку.

На российском рынке имеется широкий спектр водогрейного оборудования, и большая доля принадлежит именно газовым колонкам. Поскольку колонки работают на природном газе, они должны иметь «Сертификат соответствия» Госстандарта России и разрешение госгортехнадзора на эксплуатацию.

Чаще всего покупатели приобретают оборудование российских, немецких и итальянских фирм-производителей. Это обусловлено тем, что немцы и итальянцы выпускают водогрейное оборудование, адаптированное к нашим условиям.

При выборе газовой колонки необходимо обратить внимание на такие факторы, как:

  • минимальное давление воды на входе в газовую колонку;
  • диаметр трубы подводки и давление в газовой магистрали;
  • количество точек горячего водоразбора и используемое сантехническое оборудование;
  • мощность прибора и его производительность;
  • размеры и конструктивное исполнение;
  • внешний вид и цена оборудования.

И еще следует знать, что для всех водогрейных приборов есть единое правило: 1 кВт нагревает до 25° С не более 0,57 л воды в минуту. Поэтому, если имеется большая потребность в горячей воде, нужно выбирать агрегат большой мощности.

Современные модели газовых колонок довольно сильно отличаются от своих предшественниц. Например, температура горячей воды поддерживается на постоянном уровне автоматически. В модифицированных колонках для этих целей установлены моделирующие горелки, в которых поток воды сам управляет потреблением газа. Довольно популярной стала электронная диагностика неисправностей. Результаты обследования агрегата выводятся на дисплей.

Самые популярные типы проточных газовых нагревателей, имеющихся на российском рынке.

Основные типы газовых водогрейных колонок

18 стр., 8752 слов

Изучение приборов контроля и учета тепла, газа, воды и электроэнергии. ...

... учета расхода газа, воды и тепловой энергии». Директива Президента Республики Беларусь «Экономия и бережливость - главные факторы экономической безопасности государства» от 14.07.2007г. 1.1 Счетчики теплоты Система индивидуального расчета за тепло ... преподавателю. Показания приборов учета ресурсов Таблица 1 - Показания счётчика электроэнергии блица Месяц Показания счетчика электроэнергии Предыдущее, ...

Газовые колонки состоят из корпуса, змеевика, газового и водяного редукторов и систем автоматики, которые прекращают подачу газа при снижении давления воды или отсутствии тяги в дымоходе. Современные модели колонок оснащены тремя степенями защиты:

  • от перегрева;
  • от утечки газа при угасании пламени;
  • от утечки газа при отсутствии тяги в дымоходе. Некоторые модели имеют дополнительную защиту

от избыточного давления или отсутствия воды в теплообменнике.

Раньше газовые колонки разжигались спичками. Происходило это так. Зажженную спичку подносили к запальнику и открывали кран подачи газа. Газовая горелка зажигалась автоматически после открывания водоразборного крана.

В современных моделях спички не нужны. Газовые колонки оснащены пьезо- или электророзжигом. В колонках, имеющих электрический розжиг, запальник не горит, а газовая горелка начинает работать автоматически после открывания водоразборного крана. После закрывания этого крана горение прекращается автоматически.

Во многих странах Европы пьезорозжиг не пользуется популярностью, потому что из-за постоянного горения запальника происходит повышенный расход газа. Более экономичными считаются колонки, имеющие электророзжиг.

Для установки газовой колонки в доме необходимо наличие:

  • газовой магистрали;
  • водопровода;
  • отдельного вытяжного канала в дымоходе. Некоторые современные модели можно монтировать

при отсутствии дымохода, т. к. они имеют закрытую камеру сгорания, в которой есть коаксиальный дымоход, выходящий через стену дома. Отработанные газы выбрасывает наружу специальный вентилятор, а воздух для горения поступает по специальной трубе. При установке такого оборудования необходимо соблюдать технологические правила и следить, чтобы продукты горения не попадали в окна и каналы приточной вентиляции.

Напольные газовые водонагреватели

Эти агрегаты имеют возможность нагревать большое количество воды, создавая нужный уровень комфорта при достаточно высоком КПД.

Напольные газовые водонагреватели представляют собой емкостные устройства, в которых объединены две функции — накопление горячей воды и ее нагрев с помощью достаточно мощной газовой горелки. Например, водонагреватель объемом 150 л может обеспечить горячей водой 3—4 водоразборных крана.

Такого рода водонагреватели можно использовать и как отопительный котел. Изготавливаются они в виде напольного бака цилиндрической формы. Накопитель бака имеет наружное утепление. Внутри бака выполнен водо-водяной теплообменник, воду в котором греет горелка, работающая на газе или жидком топливе.

Напольные обогреватели оснащены приборами управления и системой автоматической защиты с подведенной к ним под давлением холодной водой. Затем эта вода после подогрева распределяется по водоразборным точкам и подается на верхние этажи. Внутренние стенки бака имеют защитный противокоррозионный слой.

Напольные обогреватели бывают объемом от 80 до 280 л.

оборудование отопление газ конвектор водогрейный

Использование природного газа в системах вентиляции и кондиционирования воздуха

В середине XVII столетия голландский естествоиспытатель Ван Гельмонт впервые придумал понятие «газ». Он даже не мог представить, какие страсти будут бушевать вокруг этого короткого слова спустя 400 лет. Сегодня о том, что газ — это фазовое состояние вещества, при котором оно «занимает весь предоставленный ему объем» знают лишь школьники да специалисты. Для всех остальных, газ — это, в первую очередь, свет, тепло, комфорт и деньги. Конечно, речь в этом случае идет о «голубом топливе» — природном газе. Почти 150 лет тому назад, в 1860 г. Этьен Ленуар сконструировал первый практически пригодный двигатель внутреннего сгорания, который работал на светильном газе.

5 стр., 2291 слов

Градирни системы охлаждения технической воды на ТЭС

... способу подачи воздуха вентиляторные; башенные; эжекционные, Вентиляторные градирни наиболее эффективны, обеспечивают качественное охлаждение воды, процесс охлаждения ... эжекционные градирни. [2] Типы градирен В настоящее время применяются разные типы градирен. Классификация этих систем ... при испарительном охлаждении смешение уходящих газов с испарениями градирен приводит к образованию угольной ...

Использование природного газа в системах охлаждения, а затем и в системах кондиционирования было определено в середине 19-ого века. В 1858 году французский ученый Фердинанд Кар предложил использовать процесс абсорбции в бытовых холодильниках. Прообразом первой холодильной машины стал агрегат, работающий на воде и серной кислоте. В 1923 году компания Electrolux (Германия) начинает серийное производство бытовых холодильников, а также холодильников для автомобильного транспорта в основе которых лежит процесс абсорбции. В 1926 году великий немецкий ученый Альберт Эйнштейн совместно с Лео Сцилардом разработали альтернативный проект абсорбционной холодильной машины, которая стала прообразом современных систем. Абсорбционная холодильная машина не имела подвижных силовых элементов и характеризовалась высокой надежностью. Для ее работы не требовалось большого количества электроэнергии

Перспективы использования природного газа в России в системах кондиционирования обусловлены малой стоимостью топлива. Кроме того, процесс сгорания газа является первичным источником энергии, которая затем преобразуется в другие виды энергии, например в электрическую, стоимость которой выше.

В современных системах кондиционирования и вентиляции природный газ выполняет следующие функции: Процесс сгорания природного газа является источником энергии в абсорбционных холодильных машинах, предназначенных для охлаждения воды, используемой в воздухообрабатывающих агрегатах — фанкойлах и центральных кондиционерах. Природный газ применяется в качестве топлива в газо-поршневых компрессорных агрегатах, используемых в мультизональных системах кондиционирования. Еще одним способом применения природного газа являются системы увлажнения. Также процесс сгорания природного газа используется в качестве источника энергии для подогрева воздуха в воздухообрабатывающих агрегатах — центральных и крышных кондиционерах

Использование природного газа в системах кондиционирования на охлажденной воде на базе чиллеров, фанкойлов и центральных кондиционеров.

Как известно, основным потребителем электроэнергии системы кондиционирования является чиллер. Использование абсорбционных чиллеров вместо паро-компрессионных позволяет существенно снизить эксплуатационные затраты, связанные с энергопотреблением, а также сократить нагрузку на трансформаторные подстанции. Использование абсорбционных чиллеров в производсве также позволяет снизить себестоимость выпускаемой продукции.

По мнению технических экспертов Компании Sanyo — Мирового лидера в производстве абсорбционных холодильных машин, несмотря на более высокую стоимость оборудования, заказчик получает более чем 3-ех кратное снижение потребляемой мощности, используемой для охлаждения воды (В системах кондиционирования), в сравнении с традиционно используемыми технологиями холодоснабжения на базе паро-компрессионных чиллеров.

4 стр., 1661 слов

Системы очистки воздуха

... электрофильтры. Фильтры применяют для тонкой очистки воздуха с концентрацией примесей менее 100 мг/м3. Для очистки воздуха от туманов (например, кислот, щелочей, масел и др. жидкостей) используют системы фильтров, называемых туманоуловителями. Средства защиты воздуха от ...

Компания Hoval (Лихтенштейн) также продемонстрировала высокоэффективные разработки для систем кондиционирования на основе технологий косвенного адиабатического охлаждения. Продукт получил коммерческое обозначение AdiaVent. Это компактная установка, используемая для вентиляции и кондиционирования помещений различного назначения. На рисунке №2 показана схема работы установки AdiaVent. Особенностью установок AdiaVent является, то что поддержание требуемых параметров температуры воздуха в помещении осуществляется за счет обработки рециркуляционного воздуха. Также возможен подмес небольшого количества свежего воздуха. Высокая эффективность применения технологии адиабатического охлаждения при вентиляции и кондиционировании помещений с использованием установок AdiaVent обусловлена тремя факторами: наличием высокоэффективной системы распределения воздуха в кондиционируемых помещениях, наличием высокоэффективной системы адиабатического охлаждения, для кондиционирования используется рециркуляционный воздух

В 2007 году Компания Sanyo представила на российском рынке уникальную разработку — мультизональную систему кондиционирования, работающую на природном газе. Сердцем кондиционера является газо-поршневой компрессорный агрегат. Серия получила коммерческое обозначение ECO G Multi . В системе ECO G Multi применён модифицированный автомобильный двигатель, работающий по циклу Миллера. Этот тепловой цикл был предложен в 1947 г. Эксплуатация систем ECO G Multi при существующих расценках на электроэнергию и природный газ существенно дешевле использования традиционных VRF-систем, к тому же потребитель освобождается от расходов на получение квоты на электроэнергию, которые ныне весьма высоки. В этом заключается ещё одно преимущество систем на природном газе.

Увлажнение

Еще одной задачей в системах кондиционирования, которую позволяет решить природный газ является увлажнение воздуха. Процесс сгорания природного газа является отличным источником энергии, необходимым для вскипания воды и образования пара. Одним из лидеров в производстве газовых паровых увлажнителей является Компания Carel. Паровые увлажнители серии GaSteam были специально разработаны для тех случаев, когда использование электроэнергии для получения пара является невозможным или нецелесообразным с экономической точки зрения. Производительность пароувлажнителей серии GaSteam 40-160кг./час. При этом они подходят для применения как в системах кондиционирования общественных и административных зданий, так и промышленных предприятий.

Обработка воздуха

Применение тепловой энергии, образуемой при сгорании природного газа, для подогрева воздуха используется в воздухообрабатывающих агрегатах — модульных центральных кондиционерах, крышных кондиционерах. Одним из лидеров в производстве кондиционеров, работающих на природном газе, является Компания Technoclima, которая выпускает широкий спектр оборудования для систем кондиционирования и отопления.

Интерес к использованию природного газа в системах кондиционирования обусловлен не только возможностью снижения эксплуатационных затрат, связанных с энергопотреблением. Дефицит электрических коммуникаций, особенно в крупных городах России заставляет инвесторов искать альтернативные решения. Поэтому природный газ является отличным решением проблем, связанных с нехваткой электрических мощностей

11 стр., 5423 слов

Системы кондиционирования воздуха

... дальнейшее развитие бытовых и полупромышленных систем кондиционирования воздуха. Это-начало массового выпуска сплит-систем. Начиная с 1961 года, когда японская компания Toshiba впервые запустила в серийное ... время лидерство в области новейших разработок по вентиляции и кондиционированию воздуха принадлежало американским компаниям, однако, в конце 50-х, начале 60-х годов инициатива прочно ...