Особенности и конструктивное исполнение Так как отопление открытых площадок напрямую связано с постоянно меняющимися погодными условиями, от точного расчета при проектировании такой системы зависит выполнение поставленных перед ней задач. Поэтому фирмой KAN разработана методика проектирования систем, где учтены необходимые технические и погодные факторы. В этой статье приведены общие положения, на которые следует опираться при разработке технических решений для отопления открытых площадок. Инсталляционная система KAN-therm, предназначенная для реализации отопления открытых площадок, состоит из соединителей и полимерных труб PE-RT или PE-Xc, которые прокладываются непосредственно в толще подогреваемой поверхности (аналогично подпольному отоплению). В качестве теплоносителя используется водный раствор гликоля с целью предупреждения замерзания системы. Существует два варианта укладки труб: 1. Когда они прокладываются в сыпучих слоях (песке, смешанном с бетоном, утрамбованном грунте), покрытых сверху травой (например, спортивные площадки), брусчаткой или асфальтом. Толщина всех слоев над трубой не должна превышать 25 см, если труба прикрывается грунтом, а если засыпается слоем песка — мы рекомендуем толщину не более 10 см. 2. Трубы замоноличиваются в бетоне, сверху укладываются каменные плитки (яркий пример этого варианта — ступеньки переходов, подъездные пути). Слой раствора бетона над трубами должен быть минимум 6 см. Глубина укладки труб под травяным покрытием зависит к тому же от способа ухода за этой поверхностью: они должны быть заглублены настолько, чтобы при обработке газона невозможно было их повредить. Если говорить о прокладке коммуникационных трасс, то глубина залегания труб может быть обусловлена архитектурно-конструктивными требованиями. Трубы укладываются либо непосредственно на природный грунт, либо на дополнительные подсыпки. В случае подогрева больших открытых поверхностей (например, спортивных площадок) подводка теплоносителя к греющим трубопроводам должна осуществляться непосредственно от коллекторов, выполненных из труб больших диаметров. Ввиду неуместности применения регулирующих элементов типа вентилей для обеспечения равномерного потока теплоносителя по греющим трубам рекомендуется использовать схему Тичельмана (Tichelman) для разводки греющих трубопроводов (равные сопротивления потоку для каждого циркуляционного кольца). Проектирование Как правило, открытые площадки эксплуатируются не постоянно и пуск теплоносителя осуществляется непосредственно перед их использованием. Ввиду резкого изменения внешних условий система обогрева должна быть оснащена автоматикой, регулирующей работу источника тепла. Существенное значение при проектировании системы отводится подбору мощности источника тепла, при этом следует учесть такой фактор, как режим работы. Если предполагается эксплуатация системы в режиме быстрого нагрева, необходимость удаления льда или осушения поверхности за определенное время, следует предусмотреть избыток мощности; ❏ минимальную наружную температуру и максимальную скорость ветра, при которых система подогрева в состоянии исполнять заложенную функцию; ❏ желаемую температуру поверхности. Рекомендуется выбирать положительную температуру на поверхности на уровне +1°C, но не больше +5°C. Требуемый ориентировочный поток тепла с 1 м2 поверхности в зависимости от наружной температуры tн, заложенной температуры поверхности tF и скорости ветра W представлен в табл.1. За характерные скорости ветра, имеющие технико-экономическое обоснование в типичных ситуациях, необходимо принимать: ❏ 1 м/с для защищенных поверхностей (стена леса и т.п.); ❏ 3 м/с для незащищенных поверхностей; ❏ 0,5 м/с для стадионов и поверхностей с травяным покровом. Максимальная температура подачи теплоносителя в греющий контур принимается равной: ❏ +45°C — для поверхности с растительным покровом (стадионы); ❏ +60°C — для остальных случаев. Во время проектирования, прежде всего, необходимо определить минимальную наружную температуру и скорость ветра, затем наружные параметры, не превышающие норму, при которых система обогрева будет правильно функционировать. Такой подход особенно существенен для систем с кратковременным режимом эксплуатации. В табл.2 представлен требуемый ориентировочный поток тепла с 1 м2 поверхности в зависимости от наружной температуры tн, заложенной температуры поверхности tF, скорости ветра W с учетом, что система работает кратковременно и необходимо растопить тонкий слой льда в течение двух часов. Для фиксированной температуры поверхности tн, а также выбранного потока тепла Q можно определить значение температуры воды в зависимости от термического сопротивления R конструкции нагревателя. Описанная зависимость представлена в табл.3. Для найденной теплоотдачи Q и заложенной наиболее низкой температуры воды tpw можно определить требуемое термическое сопротивление конструкции нагревателя R и таким способом подобрать шаг между трубами b. __ Термическое сопротивление конструкции нагревателя R зависит от его геометрии (диаметра труб и их шага), а также от слоев над трубами, через которые передается тепло. Оно характеризуется приведенной толщиной бетона h0 (эквивалентная толщина бетона, для которой сопротивление теплопроводности равно сумме термических сопротивлений всех реальных слоев над трубами). В качестве примера в табл.4 приведены значения сопротивления конструкции нагревателя R в зависимости от h0 и шага между трубами b для диаметра труб 25 мм. Зная требуемое сопротивление R, а также конкретное значение h0, можно по таблице определить требуемый шаг укладки труб b для конкретного диаметра трубы. Гидравлический расчет проводится на основании: ❏ площади поверхности, на которой уложены трубы; ❏ длины труб, определяемой принятым способом их укладки; ❏ удельных потерь давления, которые можно определить, зная мощность нагревателя (площадь, умноженная на теплоотдачу Q с 1/м2) и заложенный перепад температуры воды в трубах (от 5 до 15 K). Температура подачи теплоносителя в систему определяется как сумма минимальной температуры воды tpw и заложенного перепада температуры воды в трубах. Для выбора диаметра трубы, шага укладки труб, температуры воды tpw и перепада температуры воды в трубах, как правило, требуется разработать несколько вариантов расчетов, по результатам которых определяется оптимальное решение, как с технической точки зрения, так и экономической. ТАБЛИЦЫ:1~2~;2~3~;3~4~; 4~5~;