Котел индивидуального отопления в квартире: Как подключить индивидуальное отопление в квартире в 2019 году

Скачать Adobe Acrobat версия руководства Cdc-pdf [PDF — 6,65 МБ]

«Наш климат нагревается быстрее, чем когда-либо ранее».

D. Джеймс Бейкер
NOAA Администратор, 1993–2004

Введение
Приведенные ниже цитаты дают глубокий урок о необходимости жилья для защиты от жары и холода.
«Число погибших в результате сильной жары во Франции составило 14 802: число погибших во Франции в результате августовской волны сильной жары достигло почти 15 000, согласно опубликованному в четверг отчету по заказу правительства, превысив предыдущий показатель более чем на 3 000». USA Today, 25 сентября 2003 года.
«В исследовании Чикагской жары 1995 года наибольшим риском умереть от жары были люди с медицинскими заболеваниями, которые были социально изолированы и не имели доступа к кондиционированию воздуха». Еженедельный отчет Центров по контролю и профилактике заболеваний, заболеваемости и смертности, 4 июля 2003 г.

«3 смерти, связанные с холодом. , Сильный холод, охвативший северо-восток в выходные дни и обледеневший над дорогами, был обвинен по меньшей мере в трех смертельных случаях, в том числе в Филадельфии, найденной в доме без тепла ». Лексингтон [Кентукки] Вестник Лидер, 12 января 2004 г.
«Во многих странах с умеренным климатом показатели смертности в зимний период на 10–25% выше, чем летом». Всемирная организация здравоохранения, Сеть фактических данных о здоровье, 1 ноября 2004 г.
В этой главе представлен общий обзор отопления и охлаждения современных домов.Нагрев и охлаждение — это не просто вопрос комфорта, но и выживания. И очень холодные, и очень жаркие температуры могут угрожать здоровью. Чрезмерное воздействие тепла называется тепловым стрессом, а чрезмерное воздействие холода — холодным стрессом.

В очень жаркой среде самым серьезным риском для здоровья является тепловой удар. Тепловой удар требует немедленной медицинской помощи и может привести к летальному исходу или нанести непоправимый урон. Гибель от теплового удара происходит каждое лето. Тепловое истощение и обмороки являются менее серьезными заболеваниями.Как правило, они не смертельны, но они мешают человеку работать.

При очень низких температурах наиболее серьезной проблемой является риск переохлаждения или опасного переохлаждения организма. Другим серьезным эффектом воздействия холода является обморожение или замерзание открытых конечностей, таких как пальцы рук, пальцы ног, нос и мочки ушей. Гипотермия может привести к летальному исходу, если не будет оказана немедленная медицинская помощь.

Жара и холод опасны, потому что жертвы теплового удара и переохлаждения часто не замечают симптомов.Это означает, что семья, соседи и друзья необходимы для раннего распознавания наступления условий. Выживание пострадавшего зависит от других, чтобы выявить симптомы и обратиться за медицинской помощью. Семья, соседи и друзья должны быть особенно прилежны во время жары или холода, чтобы проверить, кто живет один.

Хотя симптомы варьируются от человека к человеку, предупреждающие признаки теплового истощения включают спутанность сознания, обильное и длительное потоотделение. Человек должен быть удален от жары, охлажден и сильно увлажнен.Признаки и симптомы теплового удара включают внезапную и сильную усталость, тошноту, головокружение, учащенный пульс, легкомысленность, спутанность сознания, потерю сознания, чрезвычайно высокую температуру и горячую и сухую поверхность кожи. Человек, который выглядит дезориентированным или сбитым с толку, кажется эйфоричным или необъяснимо раздражительным, или страдает от недомогания или схожих симптомов, должен быть перемещен в прохладное место, и немедленно следует обратиться за медицинской помощью.

Предупреждающие признаки гипотермии включают тошноту, усталость, головокружение, раздражительность или эйфорию.Люди также испытывают боль в конечностях (например, в руках, ногах, ушах) и сильную дрожь. Людей, у которых проявляются эти симптомы, особенно пожилых и молодых, следует перевести в укрытие с подогревом, при необходимости следует обратиться за медицинской помощью.

Функцией системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) является обеспечение здоровья и комфорта человека. Система HVAC производит тепло, холодный воздух и вентиляцию и помогает контролировать пыль и влагу, что может привести к неблагоприятным последствиям для здоровья.Переменными, которые необходимо контролировать, являются температура, качество воздуха, движение воздуха и относительная влажность. Температура должна поддерживаться равномерно по всей обогреваемой / охлаждаемой области. Существует разница в температуре от 6 до 10ºF (от -14ºC до -12ºC) при комнатной температуре от пола до потолка. Адекватность системы HVAC и воздухонепроницаемость конструкции или помещения определяют степень личной безопасности и комфорта в жилище.

Газ, электричество, нефть, уголь, древесина и солнечная энергия являются основными источниками энергии для отопления и охлаждения дома.Обычно используются такие системы отопления, как пар, горячая вода и горячий воздух. Жилищный инспектор должен иметь знания о различных видах топлива и системах отопления, чтобы определить их адекватность и безопасность при эксплуатации. Чтобы полностью охватить все аспекты системы отопления и охлаждения, необходимо учитывать всю площадь и физические компоненты системы.

Нажмите здесь для определения терминов, связанных с системами HVAC.

Отопление
Пятьдесят один процент домов в Соединенных Штатах отапливаются природным газом, 30% — электричеством, а 9% — мазутом.Остальные 11% нагреваются топливом в бутылках, древесиной, углем, солнечной, геотермальной, ветровой или солнечной энергией [1] . Любой дом, использующий сжигание в качестве источника отопления, охлаждения или приготовления пищи или имеющий пристроенный гараж, должен иметь надлежащим образом расположенные и обслуживаемые газоанализаторы окиси углерода (СО). По данным Комиссии по безопасности потребительских товаров США (CPSC), по данным, собранным в 2000 году, СО убивает 200 человек и ежегодно отправляет в больницу более 10 000 человек.

Стандартные виды топлива для отопления обсуждаются ниже.

Стандартное топливо

Газ
Более 50% американских домов используют газовое топливо. Газовое топливо — бесцветные газы. У некоторых есть характерный едкий запах; другие не имеют запаха и не могут быть обнаружены по запаху. Хотя газовое топливо легко обрабатывается в отопительном оборудовании, его присутствие в воздухе в значительных количествах становится серьезной опасностью для здоровья. Газы легко диффундируют в воздухе, что делает возможным взрывоопасные смеси. Часть воспламеняемого газа и воздуха сгорает с такой высокой скоростью, что создается взрывная сила.Из-за этих характеристик газового топлива необходимо принять меры предосторожности для предотвращения утечек, и следует соблюдать осторожность при освещении оборудования, работающего на газе.

Газ широко классифицируется как природный или промышленный.

Природный газ — Этот газ представляет собой смесь нескольких горючих и инертных газов. Это один из самых богатых газов, добываемый из скважин, обычно расположенных в нефтедобывающих районах. Содержание тепла может варьироваться от 700 до 1300 британских тепловых единиц (БТЕ) ​​на кубический фут, при общепринятом среднем значении 1000 БТЕ на кубический фут.Природные газы распределяются по трубопроводам до места использования и часто смешиваются с промышленным газом для поддержания гарантированного содержания БТЕ.

Промышленный газ . Этот газ в распределенном состоянии обычно представляет собой комбинацию определенных пропорций газов, производимых из кокса, угля и нефти. Его значение BTU на кубический фут обычно строго регулируется, а затраты определяются на основе гарантированного BTU, обычно от 520 до 540 BTU на кубический фут.

Сжиженный нефтяной газ . Основными продуктами сжиженного нефтяного газа являются бутан и пропан.Бутан и пропан происходят из природного газа или нефтеперерабатывающего газа и химически классифицируются как углеводородные газы. В частности, бутан и пропан находятся на границе между жидким и газообразным состоянием. При обычном атмосферном давлении бутан представляет собой газ выше 33 ° F (0,6 ° C), а пропан — газ при -42 ° F (-41 ° C). Эти газы смешиваются для производства товарного газа, подходящего для различных климатических условий. Бутан и пропан тяжелее воздуха. Теплосодержание бутана составляет 3274 БТЕ на кубический фут, тогда как содержание пропана составляет 2519 БТЕ на кубический фут.

Газовые горелки должны быть оснащены автоматическим отключением на случай, если пламя погаснет. Запорные клапаны должны быть расположены в пределах 1 фута от соединения горелки и на выходной стороне расходомера.

Внимание: сжиженный нефтяной газ тяжелее воздуха; следовательно, газ будет накапливаться на дне ограниченных областей. В случае возникновения утечки следует позаботиться о проветривании прибора перед его освещением.

Электроэнергия
Электроэнергия приобрела популярность для отопления во многих регионах, особенно там, где затраты конкурируют с другими источниками тепловой энергии, с ростом потребления с 2% в 1960 году до 30% в 2000 году.При наличии электрической системы инспектор по корпусу должен полагаться в основном на электроинспектора для определения правильной установки. Однако есть несколько моментов, которые необходимо учитывать для обеспечения безопасного использования оборудования. Убедитесь, что устройства одобрены аккредитованным агентством по испытаниям и установлены в соответствии со спецификациями производителя. Большинство блоков конвекторного типа должны устанавливаться не менее чем на 2 дюйма выше уровня пола, не только для обеспечения того, чтобы через блок устанавливались надлежащие конвекционные токи, но и для обеспечения достаточной воздушной изоляции от любого горючего материала для пола.Инспектор по корпусу должен проверить наличие штор, которые расположены слишком близко к устройству, или свободные коврики с длинным ворсом, которые находятся слишком близко. Расстояние в 6 дюймов от пола и 12 дюймов от стен должно отделять коврики или шторы от прибора.

Тепловые насосы — это кондиционеры, содержащие клапан, который позволяет переключаться между кондиционером и обогревателем. Когда клапан переключается в одну сторону, тепловой насос действует как кондиционер; когда он переключается в другую сторону, он реверсирует поток хладагентов и действует как нагреватель.Холод — это отсутствие энергии или калорий тепла. Чтобы охладить что-либо, тепло должно быть удалено; чтобы что-то согреть, необходимо обеспечить энергию или калории тепла. Тепловые насосы делают оба.

Тепловой насос имеет несколько дополнений, помимо типичного кондиционера: реверсивный клапан, два тепловых расширительных клапана и два перепускных клапана. Реверсивный клапан позволяет агрегату обеспечивать как охлаждение, так и нагрев. Рисунок 12.1 показывает тепловой насос в режиме охлаждения. Блок работает следующим образом:

• Компрессор сжимает пары хладагента и подает их на реверсивный клапан.
• Реверсивный клапан направляет сжатый пар в поток во внешний теплообменник (конденсатор), где хладагент охлаждается и конденсируется в жидкость.
• Воздух, проходящий через змеевик конденсатора, отводит тепло от хладагента.
• Жидкий хладагент обходит первый тепловой расширительный клапан и поступает во второй тепловой расширительный клапан во внутреннем теплообменнике (испарителе), где он расширяется в испаритель и становится паром.
• Хладагент улавливает тепловую энергию из воздуха, обдувающего змеевик испарителя, и холодный воздух выходит с другой стороны змеевика.Холодный воздух направляется в занятое пространство как воздух с кондиционированным воздухом.
• Пары хладагента затем возвращаются в реверсивный клапан для направления в компрессор, чтобы снова начать цикл охлаждения.

Тепловые насосы [3] довольно эффективно используют энергию. Однако тепловые насосы часто замерзают; то есть, катушки в наружном воздухе собирают лед. Тепловой насос должен периодически растапливать этот лед, поэтому он переключается обратно в режим кондиционера, чтобы нагревать катушки.Чтобы избежать подачи холодного воздуха в дом в режиме кондиционера, тепловой насос также использует электрические полосовые нагреватели для нагрева холодного воздуха, который выкачивает кондиционер. Как только лед растает, тепловой насос снова переключится в режим нагрева и выключит горелки.

Лучистое тепло согревает объекты непосредственно длинноволновой электромагнитной энергией. Нагревательные панели рассеивают лучи тепловой энергии по дуге 160º, равномерно распределяя тепло. Цель состоит в том, чтобы добиться разницы температур не более 4 ° F (-16 ° C) между уровнем пола и уровнем потолка.При правильной установке лучистое тепло обогревает помещение быстрее и при более низких настройках температуры, чем другие виды тепла. Необходимо соблюдать крайнюю осторожность для защиты от возгорания от предметов, находящихся в непосредственной близости от отражателей инфракрасного излучения. Инспекторы, работающие с этим источником тепла, должны пройти специальную подготовку. Лучистое отопление оштукатурено в потолке или стене в некоторых домах или в кирпичных или керамических полах ванных комнат. Если провода в штукатурке оголены, их следует рассматривать как открытые и открытые проводки.Инспектор должен быть осведомлен об этих системах, которые являются техническими и относительно новыми.

Мазут
Мазуты получены из нефти, которая состоит в основном из соединений водорода и углерода (углеводородов) и небольшого количества азота и серы. Отечественные мазуты контролируются жесткими спецификациями. Шесть марок мазута, пронумерованных от 1 до 6, обычно используются в системах отопления; Зажигалки двух сортов используются в основном для бытового отопления:

Сорт № 1 — летучее дистиллятное масло для использования в горелках, которые подготавливают топливо для сжигания исключительно путем испарения (масляные обогреватели).

класс № 2 — летучее дистиллятное масло умеренного веса, используемое для горелок, которые подготавливают масло к сжиганию путем сочетания испарения и распыления. Этот сорт масла обычно используется в бытовых отопительных печах.

Теплотворная способность масла варьируется от приблизительно 152 000 БТЕ на галлон для масла номер 6 до 136 000 БТЕ на галлон для масла номер 1. Нефть сегодня более широко используется, чем уголь, и обеспечивает более автоматический источник тепла и комфорта. Это также требует более сложных систем и элементов управления.Если запас масла находится в подвале или подвале, необходимо соблюдать определенные правила кодекса (, рис. 12.2, ), [4-7], . Не более двух 275-галлонных резервуаров могут быть установлены над землей в самой нижней части любого здания. IRC рекомендует максимальное хранение мазута 660 галлонов. Резервуар не должен быть ближе 7 футов по горизонтали к какому-либо котлу, печи, печи или пламени.

Топливопроводы должны быть встроены в бетонный или цементный пол или защищены от повреждений, если они пересекают пол.Каждый бак должен иметь запорный клапан, который останавливает поток, если в трубопроводе или в самой горелке возникает утечка. Герметичный вкладыш или поддон должны быть установлены под резервуарами и линиями, расположенными над полом. Они содержат потенциальные утечки, поэтому масло не распространяется по полу, создавая опасность пожара.

Резервуар или резервуары должны вентилироваться снаружи, а датчик, показывающий количество масла в резервуаре или резервуарах, должен быть герметичным и исправным. Срок службы стальных резервуаров, построенных до 1985 года, составлял 12–20 лет.Резервуары должны быть от пола и на устойчивом основании, чтобы предотвратить оседание или движение, которое может привести к разрыву соединений. Рисунок 12.3 показывает установку скрытого резервуара снаружи. В 1985 году было принято федеральное законодательство, согласно которому внешние компоненты подземных резервуаров (УЗТ), установленные после 1985 года, должны противостоять воздействию давления, вибрации и движения. Федеральные правила для UST исключают следующее: фермерские и жилые резервуары емкостью 1100 галлонов или менее; резервуары для хранения мазута, использованного в помещениях; резервуары на полу или над полом подвалов; септики; проточные технологические резервуары; все резервуары емкостью 110 галлонов или меньше; и резервуары аварийного разлива и переполнения [8] .Обзор местных и государственных норм должен быть завершен до установки подземных резервуаров, так как многие юрисдикции не допускают захоронения газовых или нефтяных резервуаров.

Уголь
Четыре вида угля: антрацит, битум, полубитуминоз и лигнит. Уголь готовят во многих размерах и комбинациях размеров. Горючими частями угля являются фиксированные угли, летучие вещества (углеводороды) и небольшие количества серы. В сочетании с ними негорючие элементы, состоящие из влаги и примесей, которые образуют золу.Различные типы отличаются по теплосодержанию. Содержание тепла определяется анализом и выражается в британских тепловых единицах на фунт.

Неправильная работа угольной печи может привести к крайне опасному и нездоровому дому. Вентиляция зоны, окружающей печь, очень важна для предотвращения накопления тепла и подачи воздуха для горения.

Солнечная энергия
Солнечная энергия приобрела популярность за последние 25 лет, поскольку стоимость установки солнечных батарей и аккумуляторных батарей снизилась.Усовершенствованные технологии с панелями, установкой панелей, трубопроводов и батарей создали намного больший рынок. Солнечная энергия в основном использовалась для нагрева воды. Сегодня в Соединенных Штатах более миллиона солнечных водонагревательных систем. Солнечные водонагреватели используют прямой солнечный свет для нагрева воды или теплоносителя в коллекторах [3] . Затем эту воду хранят для использования по мере необходимости с помощью обычной системы, обеспечивающей любой необходимый дополнительный нагрев. Типичная система снизит потребность в обычном нагреве воды примерно на две трети, сведя к минимуму стоимость электроэнергии или использования ископаемого топлива и, следовательно, воздействие на окружающую среду, связанное с их использованием.Департамент жилищного строительства и городского развития США и Министерство энергетики США (ИОО) инициировали внедрение новых солнечных технологий в американское жилье следующего поколения [3] . Например, Министерство энергетики США имеет инициативу «Миллион солнечных крыш», начатую в 1997 году для установки систем солнечной энергии в более чем 1 млн. Зданий в США к 2010 году.

Центральных отопительных агрегатов
Котел следует размещать в отдельном помещении, когда это возможно, что обычно требуется в новом строительстве.Однако в большинстве жилищных инспекций инспектор имеет дело с существующими условиями и должен максимально адаптировать ситуацию к приемлемым стандартам безопасности. Во многих старых зданиях печь расположена в центре подвала или подвала. Это место не подходит для практического преобразования в котельную.

Рассмотрим физические требования к котлу или печи.
Вентиляция — Для котельной требуется больше циркулирующего воздуха, чем для жилой комнаты, чтобы уменьшить накопление тепла, вызываемого котлом или печью, и подавать кислород для сгорания.

Степень противопожарной защиты — Как указано в различных кодах (пожарный кодекс, строительный кодекс и страховые андеррайтеры), в местах, окружающих котел или печь, должны строго соблюдаться правила пожарной безопасности. Этот минимальный зазор для котла или печи от стены или потолка показан на рисунках 12.4 и 12.5 .

Асбест использовался во многих местах печей для защиты зданий от пожара и предотвращения потери тепла. Рисунок 12.6 показывает нагревательные каналы с асбестовым покрытием, например. Если обнаружена асбестовая изоляция, с ней следует обращаться осторожно (средства защиты органов дыхания и защитная одежда), и следует соблюдать осторожность, чтобы предотвратить или сдержать выброс в воздух [10] .

Печь или котел затрудняют подачу воздуха и вентиляцию помещения. Там, где это разрешено правилами и местными властями, может быть более практичным размещать печь или котел на открытой площадке. Потолок над печью должен быть защищен на расстоянии 3 фута (914.4 мм) за пределами всех принадлежностей печи или котла, и в этой зоне не должно быть всего материала для хранения. Печь или котел должны находиться на прочном бетонном основании, если они находятся в подвале или подвале. Если коды разрешают установку печи на первом этаже, то необходимо проконсультироваться с ними для правильной установки и расположения.

Отопительные котлы
Термин «котел» применяется к единственному источнику тепла, который может подавать либо пар, либо горячую воду (котел часто называют нагревателем).

Котлы могут быть классифицированы по нескольким видам характеристик. Они обычно изготавливаются из чугуна или стали. Их конструкция может быть секционной, переносной, жаротрубной, водяной или специальной. Бытовые отопительные котлы, как правило, относятся к типу низкого давления с максимальным рабочим давлением 15 фунтов на кв. Дюйм для пара и 30 фунтов на кв. Дюйм для горячей воды. Все котлы имеют камеру сгорания для сжигания топлива. Автоматические топливные устройства помогают подавать топливо и контролировать горение.Ручной запуск осуществляется путем установки решетки, пепловой ямы и управляемых тяг для впуска воздуха под топливным слоем и через него через прорези в дверце обжига. Для контроля тяги дымохода требуется проверка тяги на соединении дымовой трубы. Газ поступает из камеры сгорания в дымоходы (дымовые трубы), предназначенные для максимально возможной передачи тепла от газа. Должны быть предусмотрены условия для очистки дымоходов.

Чугунные котлы обычно отгружаются секциями и собираются на месте.

Они обычно классифицируются как

• квадратные или прямоугольные котлы с вертикальными секциями; и
• круглые, квадратные или прямоугольные котлы с горизонтальными блинными секциями.

Большинство стальных котлов представляют собой сборные единицы со сварной стальной конструкцией и называются переносными котлами. Крупные котлы устанавливаются в огнеупорных кирпичах на месте установки. Над камерой сгорания группа трубок подвешена, обычно горизонтально, между двумя коллекторами.Если дымовые газы проходят через трубы и вода окружает их, котел обозначается как тип пожарной трубы. Когда вода течет по трубам, она называется водяной трубой. Жаровая является преобладающим типом.

Отопительные печи
Отопительные печи являются источниками тепла, используемыми при работе