Строительство подстанций


19.08.2021 22:14

Подстанция (ПС) — это установка, которая преобразует электроэнергию и распределяет ее между потребителями. В зависимости от предназначения, она понижает или повышает выходное напряжение. Прежде чем приступить к строительству подстанции, необходимо разобраться в ее типах и особенностях.


Назначение электрической подстанции

Главная цель подстанции — организация энергоснабжения. Она принимает и распределяет электроэнергию по потребителям с требуемым параметром тока, а также упрощает управление и обслуживание энергосистемы.

Чаще всего электросети делят на районы с собственными трансформаторными подстанциями, к которым прикрепляют свои диспетчерские и ремонтные службы. Поэтому электроустановка — важный составной элемент системы обеспечения энергией, который одновременно решает несколько задач:

  • уменьшает потерю мощности;
  • гарантирует потребителю постоянство напряжения;
  • осуществляет глубокий ввод высокого напряжения в центр нагрузки.

Подстанция состоит из:

  • распределительных устройств;
  • трансформаторов;
  • модулей управления;
  • вспомогательных приборов для защиты и контроля.

Монтаж осуществляют по утвержденным проектам поэтапно. В зависимости от номинального значения мощности и типа, ПС может быть компактным или масштабным сооружением.

Этапы строительства ПС

Мероприятия по строительству подстанции разделяют на 3 стадии:

  1. Подготовительная. На данном этапе осуществляют проектирование, подбирают оборудование и перевозят требуемые элементы
  2. Строительство объекта по заранее утвержденному плану
  3. Пуско-наладочные работы

В зависимости от вида подстанции и ее назначения, этапы строительства могут отличаться.

Пуско-наладочные работы подстанции
Пуско-наладочные работы подстанции
Источник: https://nipt.ru

Планирование подстанций

В первую очередь подрядчик изучает потребности клиента. В техническом задании прописывают информацию о:

  • нагрузке;
  • стоимости;
  • параметрах ПС;
  • требованиях к участку;
  • сроках строительства;
  • подборе составного оборудования.

Важное условие проектирования — учет действующих и прогнозируемых параметров электрической сети и нагрузок по потребителям. Это важно, так как электроустановку монтируют не отдельно, а совместно с общей системой снабжения.

Конфигурации сетей диктуют параметры ПС:

  • возможность питания потребителей при отключении отопительных систем в летний период;
  • плотность суммарной и удельной нагрузки (учитывая коэффициенты перезагрузки и загрузки станции);
  • необходимость в резервировании питания во время предела, когда выходит из строя генератор, присоединенный к ГРУ (главному распределительному устройству);
  • собственные необходимости ПС.

После сбора информации инженеры формулируют требования к электрической подстанции и подготавливают технико-экономические обоснования. Итог проектирования — создание проекта по строительству ПС, который сочетает технологичность, экономичность, надежность и современное оборудование.

Выбор площадки

Площадку под подстанцию выбирают значительного размера, так как для изоляции токопроводящих частей и безопасности необходимо соблюдать между элементами конструкции большое расстояние. На участке не должно быть препятствий:

  • антропогенных;
  • природных.

Для обеспечения безопасности при строительстве исключают заболоченные местности. Участок должен быть максимально удален от жилых зон, чтобы не причинять вред здоровью людей и окружающей среде.

Определяют подходящую площадку, ориентируясь на акты:

  • по охране окружающей среды;
  • земельного и водного законодательства;
  • по природопользованию.

При выборе участка изучают:

  • схему развития сетей района или предприятия;
  • картосхемы городской, а также районной планировки;
  • методические указания по выбору участка для подстанции до 35 кВт и более.

Также специалисты используют методы технико-экономических сравнений всех вариантов.

При выборе площадки руководствуются обоснованными принципами использования земель, учитывая планируемое развитие объекта в будущем. Размещая подстанцию, оставляют возможность подведения воздушной линии электропередачи по коридорам необходимой ширины.

Тонкости вертикальной планировки строительства подстанций

Используя вертикальную планировку территории, применяют:

  • сплошную систему планирования, выполняя работы на всей территории участка;
  • местную (выборочную) систему, проводя работы на участке с расположенными зданиями, сохраняя естественный рельеф на оставшейся территории.

Выборочную систему используют на территории со скальным грунтом, где необходимо сохранять деревья. При вертикальной планировке чаще всего применяют естественный рельеф с нулевым балансом земляных масс.

В таблице указаны допустимые уклоны поверхности вдоль ячеек открытых распределительных устройств:

Грунт

Максимально допустимый уклон

Глинистый

0,05

Песчаный

0,03

Вечномерзлый

0,03

Легкоразмываемый

0,01

Посадочный (второго типа)

0,005

На горной и пересеченной местности планируют участок террасами. Их сопряжение проводят откосами. Если условия стесненные, то их заменяют подпорными стенками, высотой не более 2,5 метра.

Подстанция на горной местности
Подстанция на горной местности
Источник: https://www.fsk-ees.ru

Подготовительные работы

После того, как проект утвердили, приступают к непосредственной подготовке к монтажу ПС. Для этого:

  • подготавливают расписание доставки частей оборудования и конструкции;
  • на территории оборудуют место для хранения модулей и трансформаторов;
  • определяются с видом транспорта, который будет перевозить трансформаторы и другие части конструкции;
  • проверяют подъездные пути и состояние мостов;
  • изучают допустимые габариты транспортных средств, которые разрешены знаками дорожного движения на пути следования.

После этого приступают к планированию территории на месте будущей подстанции. На первом этапе заливают фундамент. Чаще всего выбирают компанию, которая предоставляет комплексное обслуживание: проектирует, выполняет земельные работы, доставляет оборудование и осуществляет монтаж.

Следующие этапы строительства определяют по типу и размеру электрической подстанции. Все работы производят по утвержденному плану.

Классификация подстанций

Тип подстанций определяют, исходя из параметров и предназначения по:

  • функциям (повышающая или понижающая подстанция);
  • номиналу (максимальное или минимальное напряжение сети);
  • мощности и числу трансформаторов;
  • нахождению ПС, исходя из всей сети;
  • методу присоединения;
  • количеству ступеней, по которым проходит пониженное напряжение.

Чтобы определиться с алгоритмом дальнейших действий по монтажу подстанции, необходимо учесть ее конструкцию, которая бывает трех видов.

Мачтовая трансформаторная подстанция

Мачтовая трансформаторная подстанция (МТП) бывает закрытая и открытая. Во время монтажа все оборудование располагается на опорах воздушной ЛЭП. Для обеспечения ее целостности и безопасности (без применения дополнительного ограждения) подбирают оптимальную высоту установки.

Открытая подстанция состоит из:

  • шкафов, выполненных из металла, в которых находятся элементы для подключения к сети с высоким напряжением (6, 10 или 35 кВт);
  • модулей распределительных блоков.

В закрытой подстанции такие же составные части монтируются в здании.

Блок, в котором сосредоточено оборудование для приема и распределения энергии, называется РУ (распределительное устройство). Модуль содержит:

  • несколько коммутационных аппаратов;
  • оборудование для защиты;
  • устройства автоматики;
  • измерительные приборы;
  • шины соединения;
  • вспомогательную аппаратуру.

Чаще всего в МТП используют комплектные распределительные устройства, которые располагаются на открытом воздухе. Их относят к наружному типу. Также бывают и закрытые РУ.

Применение комплектных распределительных устройств помогает минимизировать время строительства, сэкономить трудозатраты, повысить безопасность во время эксплуатации и обслуживания подстанции.

Мачтовая трансформаторная подстанция
Мачтовая трансформаторная подстанция
Источник: https://www.brd24.com/

Закрытая подстанция

Закрытая подстанция — это отдельное кирпичное строение. Чаще всего его возводят в 1 или 2 этажа. Фундамент обычно делают из блоков, а также допускается применять ленточную бутобетонную заливку. Для перекрытий используют сборные железобетонные панели. В сооружении устанавливают:

  • силовые трансформаторы;
  • щиты низкого напряжения;
  • модули РУ.

Закрытые подстанции строят для потребителей, требующих большое количество мощности. Например:

  • сельскохозяйственный комплекс;
  • птицефабрика;
  • промышленное предприятие.

Иногда подстанцию закрытого типа монтируют в здании объекта, к которому ее подключают. Для этого подготавливают четыре помещения: каждое из них должно иметь отдельных вход, располагающийся с улицы. Комнаты запирают на замок, для ограничения доступа посторонним людям.

Чтобы во время строительства и монтажа конструкции была обеспечена безопасность, делают заземление. Процедуру осуществляют совместно с каждым металлическим корпусом, кожухом аппаратуры и обмоткой самого низкого напряжения.

Закрытая подстанция
Закрытая подстанция
Источник: https://orelgrad.ru/

Комплектная подстанция (КПС)

Электрическая установка поступает с завода собранной или подготовленной для строительства.

В таблице указаны преимущества КПС:

Преимущество

Описание

Безопасность, повышенная стабильность

У корпуса замкнутая конструкция, что предупреждает прикосновение людей к токоведущим элементам конструкции.

Минимальные сроки монтажа, экономия

·         цены на строительство комплектной подстанции ниже, чем других типов;

·         сокращается время монтажа;

·         новый объект быстрее вводится в эксплуатацию.

Возможность быстро выполнить ремонт

·         если из строя выйдет один из элементов, то его проверка и замена проведутся в минимальные сроки;

·         работы по обслуживанию не потребуют трудоемкого демонтажа, а также отключения электроприемников.

Чаще всего комплектные подстанции устанавливают для понижения напряжения потребителей:

  • бытовых;
  • промышленных;
  • коммунальных.

Подстанции данного типа бывают нескольких видов, которые зависят от:

  • расположения;
  • первичного напряжения;
  • схем подключения;
  • числа трансформаторов;
  • адаптации к климату;
  • параметров трансформаторов;
  • метода установки.

Поставляют подстанцию с завода в составе отдельных блоков. В каждой части предусмотрены отверстия, предназначенные для крепления и установки. Компания, которая занимается монтажом, обустраивает фундамент, проводит сборочные работы, затем запускает подстанцию и налаживает работу оборудования. В комплекте идут системы вентиляции, связи, отопления, освещения.

Комплектная подстанция
Комплектная подстанция
Источник: http://tdenergo.ru/

Особенности строительства подстанций в зависимости от вида

Монтаж конструкции напрямую зависит от вида подстанции, которая бывает мачтовой, закрытой и комплектной. У каждой есть свои особенности.

Мачтовые

Мачтовая подстанция — наиболее компактная из всех конструкций. Для установки используют железобетонные и деревянные опоры. Форму конструкции определяет мощность. Бывают подстанции:

  • А-образные;
  • АП-образные;
  • П-образные.

По расположению в электрической сети мачтовые ПС бывают концевыми или тупиковыми. Чтобы удобно было их обслуживать, устанавливают площадку с лестницей. Конструкцию всегда держат под замком.

Закрытые

Монтаж закрытой подстанции проходит в несколько этапов:

  • транспортировка составных частей на участок;
  • установка на фундамент блоков;
  • крепление болтами;
  • электроподключение модулей;
  • прокладывание сборных шин;
  • подсоединение кабелей;
  • настройка и проверка.

Прежде чем устанавливать закрытую подстанцию, подготавливают помещения. Для этого в комнатах проводят отделочные работы, делают необходимые отверстия, проемы и кабельные каналы, соблюдая условия, указанные в чертежах. При размещении подстанции необходимо 4 помещения для:

  • РУ высокого напряжения;
  • двух силовых трансформаторов;
  • РУ низкого напряжения.

Для всех преобразователей обустраивают фундамент. Затем, используя погрузочные механизмы, поднимают и устанавливают трансформаторы.

Комплектные

В список работ во время строительства входят:

  • транспортировка;
  • прием оборудования на участке;
  • сопоставление по уровню;
  • крепежные работы;
  • сварка основания с модулями;
  • подключение электричества;
  • пусконаладочная работа.

Методы доставки определяют, исходя из габаритов подстанции и возможностей участка. Необходимо убедиться, что у площадки есть несколько подъездных путей. Лучший вариант транспортировки — обеспечивающий сохранение груза без промежуточной выгрузки.

Подготавливают помещения так же, как и при монтаже закрытой подстанции. Перемещение каждого блока производят с максимальной аккуратностью, используя специальную технику и подъемные механизмы. Основание делают из нескольких ЖБИ блоков или стоек.

После завершения монтажа КТП осуществляют заземление необходимых элементов. Затем запускают и налаживают работу оборудования. Каждый этап проводят при соблюдении техники безопасности.

Обустройство территории

Ограждают территорию подстанции в объеме, который предусмотрен проектом на расчетный период. Территорию участка, предусмотренную для последующего расширения, оговаривают в проекте и оформляют как не подлежащую застройке. Ограждать ее не надо. Разрешается использовать территорию под сельскохозяйственные нужды.

Свободную от застройки территорию озеленяют, засевая травами. Площадь ОРУ (открытого распределительного устройства) засыпают щебнем; допускается использовать гравий. За пределами ОРУ разрешено высаживать деревья и кустарники.

Чтобы обеспечить доступ дежурного персонала для обхода подстанции, на территории открытого распределительного устройства сооружают простые конструкции и пешеходные дорожки. Если ПС размещают в лесном массиве, то в обязательном порядке производят вырубку леса.

Обустройство территории подстанции
Обустройство территории подстанции
Источник: https://kashira.ru

Отвод атмосферных вод

Воду отводят с площадки поверхностным методом, предварительно согласовывая систему с заинтересованной организацией. Трансформатор оборудуют системой аварийного маслосборника и маслостока. Дождеприемники используют только при условии технико-экономических обоснований.

Отметка пола первого этажа должна быть выше границы участка, который примыкает к сооружению, не меньше, чем на 15 сантиметров. Если подстанцию устанавливают на подтопляемых или заболоченных территориях, то предусматривают защиту от затопления.

Чтобы предотвратить заливание территории атмосферными осадками, которые притекают с нагорных сторон, устанавливают водозащитные сооружения (нагорные канавы).

Необходимые документы для запуска подстанции

Монтаж подстанции завершают оформлением актов, которые соответствуют требованиям нормативно-технической документации. После их подписания на объект отправляют бригаду наладчиков, которые:

  • проверяют подключение оборудования;
  • проводят испытания подстанции в условии реальной работы.

Во время работы наладчики проверяют:

  • правильно ли подключено высоковольтное и низковольтное оборудование;
  • каждую цепь учета;
  • установку сигнализации;
  • релейную защиту;
  • автоматику.

Если все показания соответствуют проекту, то в протокол выполненных работ вносят результаты испытаний и измерения.

Чтобы ввести объект в эксплуатацию застройщику необходимо обратиться в федеральный орган исполнительной власти. Также разрешается подавать документацию в орган местного самоуправления, который выдал разрешение на строительство.

Необходимый пакет документов включает:

  • проектную документацию;
  • разрешение на строительство;
  • заключения экспертизы проектных документов;
  • правоустанавливающую документацию на земельный участок;
  • акт приемки монтажных, строительных, пусконаладочных работ;
  • технические документы на комплектующие и материалы, которые предусмотрены договором на поставку;
  • градостроительный план площадки;
  • заявление о выдаче разрешения на ввод подстанции в эксплуатацию;
  • протокол измерения и испытания.

Разрешение на ввод в эксплуатацию — это документ, удостоверяющий:

  • выполнение монтажа в полном объеме, согласно разрешению строительства;
  • соответствие построенной конструкции градостроительному плану и проектной документации, соответствующей Градостроительному кодексу.

После утверждения документов разрешается официально вводить подстанцию в эксплуатацию. На устройство подают номинальное напряжение, а конструкция переходит в распоряжение пользователя.

Стоимость строительства подстанций

Стоимость монтажа подстанции зависит от:

  • выбранного вида оборудования;
  • сложности проектной документации;
  • объема выполняемых работ;
  • особенности площадки.

Выгоднее всего заказывать услугу «под ключ», так как получится сэкономить время и упростить процесс взаимодействия. При выборе одной компании заказчик будет уверен, что работы осуществятся оперативно и последовательно.

При выборе подрядчика обращайте внимание на:

  • профессиональный опыт специалистов (оценивайте его по выполненным проектам);
  • стаж руководителя, осуществляющего контроль над работами;
  • соответствующие допуски сотрудников к выполняемым задачам.

Помните, что в каждом случае нагрузка и функционирование подстанции отличаются. Поэтому важно уделять повышенное внимание этапам подготовки и составления проектов. Благодаря современным технологиям получается просчитывать все нюансы и устанавливать подстанцию в запланированные сроки без изменения инженерного вида. Это повышает время эксплуатации, безопасность и надежность конструкции.

Техническое обслуживание

Для работы подстанции не требуется обслуживающий персонал. Управление объектом происходит на расстоянии при использовании компьютеризованной системы. После ввода в эксплуатацию на подстанцию сотрудникам необходимо приезжать только для проверки и осуществления планового обслуживания.


ИСТОЧНИК ФОТО: https://elektroportal.ru/


В соответствии с трендами. Рынок оконных профилей подстраивается под новые запросы клиентов


19.08.2021 09:19

Производители оконных профилей относительно безболезненно пережили 2020 год. Их продукция была востребована заказчиками, так как благодаря принятым мерам государственной поддержки строительство не прекращалось. Тем не менее, игроки рынка не расслабляются. Высокая конкуренция, рост цен на составляющие материалы продукта заставляют представителей отрасли внедрять в производство новые технологичные решения и оперативно удовлетворять все запросы клиентов.


Выбирая качество

Коммерческий директор profine RUS Елена Ермакова отмечает, что в целом прошедший год был благополучным. Так получилось, что рынок светопрозрачных конструкций и весь строительный комплекс были более устойчивы, нежели такие сферы, как туризм, общественное питание и другие отрасли. И в 2020 году, вопреки началу, ощущался рост объемов продаж. Вместе с этим определился четкий запрос клиента на качественные конструкции, несмотря на ценовой сегмент. Эпидемия обратила внимание потребителей на малоэтажное строительство, загородную недвижимость, люди сегодня готовы вкладывать деньги в эстетику, качество, комфорт.

«Имея многолетнюю экспертизу на рынке оконных систем, мы выделили спрос на премиальную продукцию, поэтому в начале 2021 года вышли на российский рынок с абсолютно новым для него брендом, европейской премиальной ПВХ-системой для оконных и дверных конструкций KÖMMERLING. В России под брендом KÖMMERLING представлена широкая линейка современной продукции в различных вариациях, в том числе и раздвижные двери PremiDoor. Сегодня это востребовано архитекторами, дизайнерами, девелоперами и поставщиками СПК соответственно. При этом остаемся верны и «локомотиву» в линейке брендов profine RUS, KBE. Он давно знаком потребителю и достойно занимает свою нишу в воронке продаж. В ближайшем будущем мы планируем продолжать работать с имеющимся ассортиментом, усиливая присутствие всех брендов profine RUS на рынке», - подчеркнула Елена Ермакова.

Руководитель объектного направления Schüco Россия Владимир Русаков также выделяет рост спроса на продукцию у частных заказчиков. Данный клиент понял преимущество загородной жизни и реальную перспективу провести летние каникулы за городом. Это спровоцировало серьезный спрос на новое строительство частных домов, переоборудование или перестройку уже имеющихся зданий. В корпоративном секторе изначально также было достаточно напряженно. Но стройка по факту не прекращалась, большинство объектов продолжали возводиться.

Руководитель направления «Архитектурные системы» компании «ВидналПрофиль» Олег Маркин тоже считает, что, несмотря на пандемию, спрос в 2020 году был стабилен. Провалы были в период с конца марта по июнь-июль. Возник так называемый «отложенный спрос». Его объем практически никто корректно не оценил с момента введения жестких карантинных мер. «Никому не удалось избежать негативных последствий, когда этот спрос был предъявлен рынку, после снятия ограничений. Практически все компании рынка алюминиевых конструкций сразу «захлебнулись» от потока заказов и не смогли обработать все заявки. Многократно выросли сроки исполнения. Гордимся тем, что наша компания справилась с отложенным спросом благодаря постоянному складскому запасу, а это 1200 тонн алюминиевого профиля»,- подчеркнул специалист.

Классическая конкуренция

Одновременно соглашается с коллегами, но имеет несколько свое мнение по ситуации на рынке руководитель группы компаний Ивапер ("IVAPER", "TERRADOK") Светлана Иванова. По ее словам, в 2020 году действительно наблюдался пик активности гражданского строительства. Однако это не стало драйвером роста оконного рынка в целом. Рынок давно достиг точки насыщения, и сегодня стоит вопрос здорового естественного отбора. Отрасль, как профильная, так и оконная, – самая конкурентная. В самом классическом понимании термина «конкуренция». Много компаний занимается производством пластиковых окон, поэтому сейчас наблюдается существенный избыток свободных мощностей практически у всех. За последний год падение рынка составило от 5 до 10 процентов, понижательная тенденция на рынке продолжается уже 6 лет. Мощности освобождаются, конкуренция ужесточается. Компании уже закрывают свои производства. Тем не менее, объемы выпуска продукции сохраняются. На падающем рынке такие показатели можно считать ростом.


«В целом, спрос в 2020 году на нашу продукцию был достаточно стабилен, полностью в рамках нашего годового планирования. Я с осторожным оптимизмом ожидаю, что в 2021 году, мы сможем повторить результаты прошедшего года. В текущем году мы запустим линию по производству уплотнений, будем тестировать профили с новыми поверхностями на основе акрила, проведем первые эксперименты по печати на 3Д принтере новых деталей и комплектующих (не профилей). Кроме того, в мае 2020 года наш центр логистики переехал на площадку в Шушары, однако производство осталось на старом месте. Сейчас мы приступаем к проектированию нового производственного комплекса в Шушарах», - сообщила Светлана Иванова.

Между тем, игроков рынка тревожит не только обострение конкуренции, но и ситуация с ростом цен в конце прошлого и в начале текущего года на необходимые для производства материалы: стекло, металл и т.д. Всё это уже отразилось на цене конечного изделия. «Некоторые наши клиенты (переработчики) испытали финансовые трудности, когда поставщики сырья стали резко поднимать цены. Переработчикам Vidnal пришлось закупать продукцию дороже, хотя с застройщиками уже были согласованы сметы по объектам»,- комментирует неприятный тренд Олег Маркин.

По словам Светланы Ивановой, рост цен и его причины носят системный характер. На мировом рынке с середины осени 2020 года по-прежнему острый недостаток предложения основных сырьевых товаров, в том числе нашего основного сырья ПВХ-с. «Производители ПВХ, а их не так уж и много, останавливают производства на традиционную летнюю технологическую профилактику, что еще больше накаляет ситуацию. Собственно в годовом исчислении мы можем констатировать 100% рост цен на ПВХ с тенденцией к росту. Это не может не отразиться на рынке оконных конструкций в будущем», - считает она.

«Если говорить о росте цен на комплектующие и сырье, то это, без сомнения, негативная, но не только российская, но и мировая тенденция. Однако, мы убеждены, что в ближайшее время этот рост замедлится и должен будет зафиксироваться на определенном уровне. А от этого уже будут приниматься какие-то решения для дальнейшей работы»,- подчеркивает Елена Ермакова.

Требования времени

Стоит добавить, что, в настоящее время частично меняется и нормативная отраслевая база. В частности, уже внесены изменения в СП 426 "Конструкции фасадные светопрозрачные зданий и сооружений. Правила проектирования" (должны заработать осенью 2021 года), а также утверждены новые требования к определению класса энергоэффективности зданий, что также отразиться на оконной индустрии.

«На рынке появляются новые материалы и технологии. И перед тем, как их применить, необходимо пройти множество согласований, расчетов и испытаний. Сегодня, конечно же, особое внимание уделяется безопасности. Думаю, все помнят, как чуть более 10 лет назад мы регулярно сталкивались с пожарами на фасадах. Сегодня я слышу о подобных происшествиях очень редко и это прямая заслуга ужесточения нормативной документации. Что касается новых требований по энергоэффективности зданий, то, несомненно, это также определенная ступень развития на пути к разумному потреблению, экологичности и комфорту. С первого взгляда, кажется, что всё это приводит к удорожанию. Но не надо забывать, что сейчас технологии, которые улучшают энергоэффективность не так дороги, как например 5 - 10 лет назад», - считает Владимир Русаков.

Светлана Иванова отмечает, что в нормативных ссылках свода правил "Конструкции фасадные светопрозрачные зданий и сооружений" Правила проектирования нет ни одной ссылки на нормативный документ, по которому производители профильных систем ПВХ сертифицированы, а именно - на ГОСТ 30673-2013 и считает, что его вполне достаточно для качественного производства продукции. Возможны мероприятия по сертификации производств и систем менеджмента по другим нормам, но это уже дело каждого производителя. «Исторически сложилось, что производство ПВХ профилей в России формировалось и саморегулировалось на принципах развития свободного рынка. Я оцениваю это крайне положительно», - резюмирует она.


АВТОР: Виктор Краснов
ИСТОЧНИК ФОТО: https://www.legprom174.ru/


Приборы отопления


22.04.2021 08:44

Россия - страна, раскинувшаяся от субтропических широт до вечной мерзлоты заполярья. Основная часть территории лежит в природных зонах, где требуется постоянное или периодическое отопление. Отопление - это принудительный обогрев здания, с целью поддержания комфортной температуры и компенсации теплопотерь, которые неизбежно присутствуют в любом гражданском строении.


Отопление помещений осуществляется в результате теплообмена. В свою очередь, теплообмен в помещении между внутренней средой и теплоносителем возможен двумя путями:

  • Конвекцией – перенос тепла в результате циркуляции неравномерно нагретых жидкости или газа.
  • Лучистой энергией. Нагревание тел волнами электромагнитной энергии в инфракрасном диапазоне.

Обособленно друг от друга типы теплопередачи сложно встретить. Они всегда комбинируются между собой. Но по преобладающему принципу отопительные приборы принято называть конвекторами и излучателями или радиаторами.

Классификация отопительных приборов

В отечественной практике сформировалась следующая классификация отопителей:

  • По принципу теплоотдачи. В зависимости от физического принципа теплоотдачи отопительные приборы делятся на две большие группы:

- Радиаторы.

- Конвекторы.

  • По конструктиву исполнения.

 Радиаторы выпускают секционные, трубчатые, панельные и блочные.

Конвекторы- с предусмотренным кожухом и без кожуха.

  • По размеру.

Высота. Низкие. Имеют размер от 200 до 400мм.; средние- 400-650; высокие- от 650 до 900мм.; плинтусные- существуют размером 200мм и меньше.

Глубина или ширина. Малая до 120мм; Средняя от 120мм до 200мм; Большая- 200мм и более.

  • По материалу изготовления. Радиаторы производят из:

- чугуна

- алюминия

- стали

- комбинированные- биметаллические

Конвекторы делают из:

- стали

- алюминия

- меди

Значительно реже отопительные приборы изготавливаются из органических материалов, имеющих высокую теплопроводность и коэффициент теплоотдачи.

  • По способу изготовления. Изготавливают приборы отопления литым, штампованным, сварным, комбинированным способом.
  • По вариантам монтажа. Выделяют напольные, настенные приборы, и монтируемые в интерьерные конструкции.

Все конвекторы и радиаторы выпускаются со встроенной регулировкой теплового потока или без таковой.

Напольный конвектор
Напольный конвектор
Источник: https://konvektor24.ru

Различия между конвектором и радиатором

Несмотря на общие задачи, конвекторы и радиаторы имеют существенные отличия.

Способ теплоотдачи принципиально разный. Рабочий конвектор разогревает воздух, который находится в непосредственной близости. Нагретые слои воздуха увеличиваются в объеме и теряют плотность, поэтому становятся легче более холодных слоев. Теплый воздух стремиться к потолку. Внизу, у конвектора образуется зона разрежения, куда засасывается холодный воздух, который снова разогревается и устремляется к потолку. И так постоянно, до выравнивания температуры конвектора и температуры в помещении в любой точке. Ускорить и усилить конвективные потоки помогает кожух, который выполняет роль вытяжного канала.

Радиатор - это отопительный прибор, который осуществляет перенос тепла помимо конвекции, излучением тепловых волн. Как это происходит? Теплоноситель, благодаря процессу теплопередачи, разогревает поверхность радиатора, а точнее передает энергию частицам вещества радиатора. Молекулы в разогретом материале радиатора начинают колебаться интенсивнее и высвобождать энергию в невидимом длинноволновом диапазоне. Распространяясь в помещении, электромагнитные волны поглощаются окружающими предметами с последующим выделением теплоты. Таким предметы, находящиеся вокруг сами становятся излучателями тепла.

Другое отличие - это конструкция. Конвектор выглядит, как труба, на которую насажены многочисленные тонкие пластины. Конвектор должен иметь максимально возможную площадь соприкосновения с воздухом. Радиатор, при равных габаритах, имеет меньшую площадь. Устройство конвектора отличается от радиатора присутствием кожуха. В радиаторе кожух не предусмотрен, так как это значительно снизит степень эффективности прогрева помещения.

Радиаторы более термоинертны. То есть тепловому прибору требуется больше времени для разогрева, так как он обладает повышенной теплоемкостью по сравнению с конвектором. Но и остывать радиатор будет дольше. В определенных ситуациях это может быть как плюсом, так и минусом.

Конвекторы окрашивают в разные цвета. Радиаторы традиционно встречаются в белом исполнении, что может потребовать коррекции в дизайнерском интерьере. Белый цвет применим по соображениям его респектабельности и универсальности, но, по законам физики, наибольшей теплоотдачей будет обладать поверхность черного цвета.

Радиатор
Радиатор
Источник: https://santprice.ru

Преимущества и недостатки отопительных приборов

Радиатор отличает в лучшую сторону надежность, долговечность, невысокая цена. Термоинерция играет в плюс, когда происходят перебои с отоплением. Но когда нужно отрегулировать температуру на комфортный уровень этот показатель доставляет неудобства.

Очевидным минусом радиаторов служит высокая температура разогрева поверхности. Она приближена к температуре теплоносителя в системе. В системе центрального теплоснабжения температура может достигать 800C и более. Есть угроза получения ожогов. Избежать этого можно, установив защитный корпус или защитный экран. Но в этом случае падает мощность отопителя.

К достоинствам конвекторов можно отнести небольшую массу, возможность скрытой установки и монтажа в сложных местах, например, под панорамными окнами. Невысокую температуру поверхности конвекторных пластин, в районе 500С, что не приведет к ожогам. Конвекторы быстрее и полнее прогревают помещение.

Существенным минусом конвекторов выступает то, что в результате циркуляции конвекционных потоков в окружающий воздух поднимается пыль.

Нецелесообразно применять конвекторы в помещениях с высокими потолками.

Конвектор под панорамными окнами
Конвектор под панорамными окнами
Источник: https://helios-heating.ru

Требования безопасности к отопительным приборам

Поверхность конвекторов и радиаторов не должна иметь острых краев и быть травмобезопасной.

В случае, если технологически предусмотрено нагревание поверхности отопительного прибора до температуры превышающей 750С, то должны устанавливаться защитные экраны

Для окраски приборов отопления необходимо применять порошковые, лакокрасочные материалы, которые не выделяют в процессе эксплуатации вредных и токсичных веществ.

Использование батарей централизованного отопления для организации заземления или токопроводящих работ запрещено.

Не допускается производить выпуск воздушной смеси из алюминиевого прибора в процессе эксплуатации при наличии поблизости открытого огня.

От чего зависит выбор отопительных приборов

Приборы отопления должны соответствовать конкретным проектным требованиям эксплуатации. Запрещено применять отопительные приборы, у которых показатели по температуре теплоносителя и давлению ниже, чем требуемых условий по эксплуатации сети.  

Утилизацию радиаторов и конвекторов требуется осуществлять в соответствии с нормативной документацией завода- изготовителя.

Для правильного выбора приборов для отопления жилища или производственного помещения стоит опираться на ряд критериев, которые помогут сориентироваться в многообразии.

  • Экономические. Любая система отопительных приборов в помещении должна выдерживать соотношение цены и эффективности эксплуатации, минимизировать траты на монтаж и обслуживание.
  • Санитарно-гигиенические. Отопительные приборы должны соответствовать санитарно-гигиеническим нормам, поддерживать температуру и влажность воздуха, установленную в СанПиН в зависимости от назначения помещения. Не должны препятствовать проведению обеспыливания и служить источником загрязнения окружающего пространства.
  • Стилистико-архитектурные. Большое внимание уделяется стилистической направленности изделий. Отопители должны гармонично вписываться в пространство и не занимать много места.
  • Монтажные. Установка отопительных приборов не должна вызывать трудностей и привлекать сложного инструмента и высокооплачиваемого персонала. Приборы отопления должны быть универсальны по крепежу, иметь прочные и надежные способы крепления.
  • Эксплуатационные. Современная теплотехническая продукция должна соответствовать параметрам теплоснабжающей сети. Иметь регулировку теплоотдачи для поддержания комфортных условий в помещении.
  • Теплотехнические. Отопительные приборы должны обладать максимальным коэффициентом полезного действия для максимального использования энергии теплоносителя.
Утилизация отопительных приборов
Утилизация отопительных приборов
Источник: https://zabor.bz/

Как выбрать отопительный прибор

В первую очередь, это зависит от системы отопления. Они бывают централизованные и автономные. В централизованных системах давление теплоносителя выше, чем в автономных и составляет 9-10 бар, а при опрессовке системы давление поднимают до 12. Существует вероятность гидроудара из-за неравномерной работы гидро насосов на станции теплоснабжения . Вода в системе централизованного отопления имеет повышенную химическую активность в виде растворимых и нерастворимых солей. Автономные системы отличаются пониженным давлением и меньшей жесткостью воды, по сравнению с централизованными. В автономных системах в качестве теплоносителя может применяться антифриз. Эти моменты стоит учитывать при выборе продукции для отопления квартиры, офиса или производства.

Удачно вписываются в указанные требования для систем централизованного отопления чугунные секционные батареи и биметаллические секционные приборы. Секционные приборы имеют возможность дооснащаться необходимым количеством элементов, что делает их универсальными.

Чугунные секционные батареи. Самые недорогие на сегодняшний день отопительные приборы. Имеют отличный запас прочности и долговечности. Радиаторы из чугуна служат до 50 лет. Продукция из чугуна стойка к гидроударам и коррозийным процессам. На рынке отопительной продукции можно встретить чугунные батареи художественного литья, тем самым можно подчеркнуть дизайнерский стиль интерьера. Однозначно не позволяет сделать выбор в пользу чугунины то, что материал тяжелый и имеет непрезентабельный вид. Если не брать во внимание художественное литье. У чугуна высокая теплоемкость, поэтому требуется время, чтобы его разогреть, но в то же время батарея долго остывает. Это минус, когда требуется оперативно отрегулировать температурный режим.

Биметаллические секционные приборы.  Приборы из биметалла лишены недостатков чугуна, и имеют свои преимущества: рассчитаны на высокое давление в сети; имеют современный внешний вид. Но дороже чугуна по стоимости. Биметаллические изделия представляют собой стальной сердечник в виде труб, облитый алюминием по форме готовой батареи. Такая конструкция создавалась для того, чтобы исключить контакт алюминия с теплоносителем, так как вода в системе теплоснабжения довольно реактивна по отношению к алюминию.

Алюминиевые изделия. Отопительные батареи из алюминия обладают отличным коэффициентом теплоотдачи, имеют высокий КПД. Из недостатков можно выделить высокую стоимость и данный тип приборов не предназначен для сетей с высоким давлением теплового агента. Вдобавок алюминий не стоек к воздействию агрессивных сред. Поэтому алюминиевые тепловые приборы целесообразно использовать в частном теплоснабжении, где рабочее давление не превышает 8 атмосфер и теплоагент в составе несет минимум солей.

У секционных приборов, независимо от материала изготовления, есть общий недостаток. Они не предназначены для работы с антифризом. Со временем антифриз уменьшает уплотнительную способность межсекционной прокладки и появляется течь.

Панельные отопители. Делаются из стали. Штампуются два листа, симметричных между собой относительно продольной плоскости и свариваются. Таким образом получается плоский отопительный элемент, внутри которого есть каналы для циркуляции теплоагента. Далее отдельные элементы связываются между собой трубами в единую батарею. Полученная прямоугольная панель закрывается декоративным кожухом, но может обходиться без него. Без защитного экрана эффективность прибора выше, но страдает привлекательность. Стальные отопительные панельные приборы имеют хорошую теплоотдачу, современный вид. Можно устанавливать и в частном домостроении и интегрировать в централизованную магистраль.

Трубчатые отопительные приборы. Похожи на секционные отопители по форме. Выглядят как радиаторы из изогнутых вертикальных трубок, соединенных сверху и снизу трубчатым коллектором. Очень вариативны по размерам: от 0,3 метра до 3 метров. Устанавливаются в жилых и производственных помещениях, независимо от системы теплоснабжения.

Конвекторы. Производят из стали, меди и алюминия. Наиболее физически эффективны медные конвекторы. Изготавливаются конвекторы из центральной трубы диаметром до 3см, с нанизанными на нее пластинами. Между пластинами происходит прогрев воздуха. Конвекторы бывают настенной и скрытой установки. На настенные конвекторы одевается специальный кожух, который обеспечивает эффект тяги воздушным массам. Конвекторы скрытой установки могут монтироваться в пол и располагаться под панорамными окнами. Тепловые приборы на основе конвекции существуют естественной и принудительной циркуляции. Искусственная циркуляция достигается применением вентилятора в системе. Конвекторы имеют хороший коэффициент полезного действия, но имеют трудности в очистке от пыли.

Трубчатые отопительные приборы
Трубчатые отопительные приборы
Источник: https://konvektor24.ru/

Сколько тепловых приборов нужно в помещении

В помещении, согласно технологии установки тепловых приборов, требуется монтаж отопителя под каждым окном. Так как основная цель отопительных приборов компенсировать теплопотери, то и мощность приборов основывается на суммировании коэффициентов тепловых потерь. По усредненным теплотехническим расчетам, при высоте потолка в 2,7 м. 1м3 жилища в панельном доме требует 40Вт тепловой энергии, а кирпичный 35 Вт. Исходя из этого можно посчитать общую мощность обогревателей. На конечный результат будут играть факторы: отношение площади остекленной поверхности к площади стен; площадь наружных стен в помещении и степень утепленности, теплопотери потолка и пола, тип стеклопакета, амплитуда колебаний температур. В частном доме учитываются коэффициенты теплопотерь крыши и фундамента. Каждому фактору присвоен коэффициент, который можно найти в таблицах по теплотехническим расчетам.

Сколько тепловых приборов нужно в помещении
Сколько тепловых приборов нужно в помещении
Источник: https://www.okna-21-veka.ru

Итог тепловой системы приборов

В результате подбора приборов по личным и техническим критериям должна получится система, которая отвечает эксплуатационным пунктам:

Отопительная система должна быть надежной и безопасной, не сильно затратной, простой в обслуживании.

Управление температурным режимом продублировано: автоматика- ручное.

Последовательность действий по управлению приборами должно быть простым и логичным.

Должна быть исключена вероятность нанесения ущерба системе по незнанию пользователя.

В частном жилье меры по предотвращению разморозки отопительной системы обязательны.

Отопительная система должна быть собрана из качественных материалов, согласно теплотехническому расчету, законов физики и здравого смысла.


ИСТОЧНИК ФОТО: https://eurosantehnik.ru