Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Технология / Другие методич. материалы / Лекция "Система водяного отопления с радиаторами"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 26 апреля.

Подать заявку на курс
  • Технология

Лекция "Система водяного отопления с радиаторами"

библиотека
материалов

Лекция №1 (2 часа)

Краткая характеристика развития

отопительной техники

План:

1 Общие сведения.

2 Особенности развития отопительной техники в древней Руси и

дореволюционной России

1 Общие сведения

Отопление помещений, улучшая их санитарно-гигиеническое состояние, создают наиболее благоприятные условия для повышения производительности труда, а следовательно, развития производства и способствуют сохранению здоровья трудящихся.

Современная наука и техника отопления позволяют создавать и автоматически поддерживать определенные наиболее благоприятные для жизнедеятельности человека температуру, относительную влажность и чистоту воздуха в закрытых помещениях при любой температуре, влажности и любой загрязненности наружного атмосферного воздуха, а также дают возможность весьма эффективно бороться с вредными, сопровождающими различного рода производственные процессы на фабриках и заводах.

Научной базой современной отопительной техники являются законы физики, химии, механики, гидравлики, термодинамики, теплопередачи, строительной теплотехники, аэродинамики.

Полноценное усвоение курса отопления возможно лишь при одновременном изучении ряда смежных научно-технических дисциплин, к которым в первую очередь относятся «Топливо, топки и котельные установки», «Теплоснабжение», «Насосы и вентиляторы».

Общестроительная техника также в значительной мере влияет на приемы и способы отопительного оборудования гражданских и промышленных зданий, так как это оборудование зависит не только от назначения, но и от конструктивного и архитектурно-планировочного оформления каждого здания.

Все достижения науки и техники прошлых веков, используя все прогрессив-ное и жизненно необходимое, следует критически перерабатывать эти достижения, руководствуясь практическим опытом наших ученых, направленного на всемерное обогащение труда и улучшения условий жизни людей, на усиление их господства над природой. Развитие отопительной техники во всех странах и всех народов можно разделить на несколько характерных и весьма различных по длительности этапов. При переходе к новому этапу старая техника не исчезла бесследно, а продолжала существовать и развиваться своими путями.

Первый этап характеризуется наиболее примитивным способом отопления жи-лища: топливо сжигается непосредственно среди помещения, а продукты сгорания отводятся через полуоткрытую дверь или через специальное отверстие в кровли. Следует отметить, что в обществе, разделенном на антагонистические классы, все достижения науки и техники всегда были достоянием только господствующих классов.

В то время как жилища богатых чиновников и вельмож древнеримской империи Китая и Японии отапливались бездымным, зачастую пропитанными благовонными маслами, древесным углем, сжигаемым на художественно оформленных жаровнях, в жилищах простого народа разводился обычный костер непосредственно на земляном полу или на каменном помосте; пока горел огонь, семья сидела вокруг и грелась около него, а на ночь зола сгребалась в сторону, и обитатели имели теплое ложе для сна. В наши дни этот способ отопления жилища еще применяется в некоторых странах среди племен, ведущих кочевой или полукочевой образ жизни.

На втором этапе развития отопительной техники топливо сжигают также внут-ри помещения, но в специальных устройствах, сначала весьма примитивных и слу-жащих одновременно для приготовления пищи и для целей отопления, а затем в так называемых комнатных, предназначенных только для отопления, печах. К первой группе относятся глинобитные ( курные ) печи или печи, выложенные из булыжника ( печь-каменка), топка которой происходит «по черному» то есть с отводом продуктов сгорания непосредственно в отапливаемое помещение и затем наружу. Как показали археологические раскопки, подобные, топившиеся «по-чер-ному», печи были известны еще в эпоху каменного века, широко применялись во многих странах в течение последующих тысячелетий и сохранились почти до на-ших дней. В начале нашей эры появились примитивные открытые камины с дымоотводящими трубами. К середине XV века устройство дымовых труб у каминов и комнатных печей получила уже значительное распространение. В этот период в Европе ( Италия, Германия ) появились первые профессиональные трубочисты, которые вплоть до XVIII века с успехом занимались этим делом во всех странах Европы.

Общее развитие печного отопления шло в двух совершенно различных направлениях: одно из них определялось требованиями зажиточных классов к богатой наружной отделки печей, второе стремление получить отопительный прибор наиболее рациональной конструкции с возможным более высоким коэффициентом полезного действия. И в том, и в другом направлении наша техника сделала большой вклад в общий процесс печного искусства. Труды русских специалистов обеспечивали печному отоплению прочное место среди других разновидностей современной отопительной техники.

Отличительной чертой третьего этапа развития отопительной техники следует считать централизованный способ отопления зданий, при котором несколько поме-щений или целиком все здания отапливается из одного центра.

Прототипом этого способа можно считать отопление зданий при помощи развитой сети дополнительных каналов, обогреваемых дымовыми газами от централь-ной печи, которую археологи относят к III веку до нашей эры. Не сколько позднее возник более совершенный способ отопления, при котором воздух согревался, в подвале здания, и подавался в отапливаемые помещения.

Прогрессу техники огневоздушного отопления, совмещенного с вентиляцией, во многом содействовали русские техники в конце XVIII века и, особенно в первой половине XIX века. Центральная система парового и водяного отопления, зачатки которых можно встретить уже в начале нашей эры, многократно подвергались забвению и изобретались вновь. Лишь вначале прошлого века эти системы получили некоторое распространение в различных странах Европы, но и после этого в течение нескольких десятилетий к таким системам относились как к предмету забавы и роскоши, утверждая, что вследствие дороговизны, сложности устройства, непривлекательного внешнего вида и постоянных протеканий, портящих стены и потолки помещений, эти системы никогда не найдут широкого применения. Однако уже к концу прошлого века системы парового и особенно водяного отопления получают все большее признание. Русские техники создали в конце прошлого века весьма оригинальные устройства водяного отопления в крупных общественных зданиях Москвы и Петербурга. Наибольшего развития водяное отопление зданий достигло лишь после практического освоения систем с побудительной циркуля-цией в них воды.

В России первая такая установка была осуществлена в 1903 году профессором В.М. Чаплиным, с успехом, использовавшим для создания искусственного побуждения движения воды пароструйный эжектор. Следующим этапом развития отопительной техники является дальнейшее централизация теплоснабжения, но уже не отдельных зданий, а значительных районов и целых городов с протяженностью тепловых сетей в десятки километров.

Если не считать мелких установок, первые из которых была осуществлена еще в 1821 году, начало развития районного и городского теплоснабжения (с применением в качестве теплоносителя пара высокого давления) надо отнести лишь к последней четверти прошлого века, а теплоснабжение с использованием в качестве теплоносителя горячей воды к первой четверти XX века. Сначала тепловые центры в подобных установках представляли собой чисто отопительные котельные, но уже на рубеже XX века для целей теплоснабжения стали применять отработавший пар паровых машин и турбин мелких, средних, а затем и крупных электростанций. Комбинированная выработка электроэнергии и тепла для районной теплосети резко повысила общий коэффициент полезного действия городских теплоэлектростанций.

За последние десятилетие техника отопления достигла колоссальных успехов. Достаточно сказать, что современные установки, оснащенные тончайшими конт-рольно-измерительными приборами, позволяют автоматически поддерживать наиболее благоприятную температуру, влажность, скорость движения, надлежащую частоту и даже искусственную ионизацию воздуха в закрытых помещениях. Такие установки, создающие и автоматически поддерживающие комфортные условия воздушной среды, то есть создающие искусственный климат в закрытом помещении, называются установками по кондиционированию воздуха.


2 Особенности развития отопительной техники в

древней Руси и дореволюционной России

Наша отечественная отопительная техника на всех этапах своего многовекового развития отличалась ярко выраженной самобытностью и оказывала большое влияние на общий прогресс данной отрасли техники в других странах.

Естественно, что в кратком историческом очерке не представляется возможным с достаточной полнотой отразить богатое прошлое русской техники отопления, то прошлое, которым мы имеем право гордиться и знание которого так важно для дальнейшего прогресса этой техники. Русская отопительная техника берет своё начало от протославянской культуры тех древнейших племен, которые заселяли значительную часть южных районов нашей Родины еще в неолитическую эпоху каменного века. На территории современной Киевской области, а также в северных районах Винницкой и Черниговской областей археологи обнаружили тысячи построек каменного века в виде пещер-землянок, оборудованных печами, выдолбленными в грунте на уровне пола и на половину выходящими своим глинобитным сводом и устьем внутрь землянки. Печи эти топились «по-черному», т.е. с отводом дыма непосредственно в землянку и затем наружу через отверстие, служившее одновременно входом. Именно такая, топящаяся «по-черному» глинобитная («курная» ) печь была в течение многих столетий почти единственным отопительным и пищеварным прибором древнерусского жилища. Распространяясь по мере переселения славянских народов на север и восток, курная печь вытеснила более примитивную печь-каменку, которой отапливали свои жилища племена, заселявшие данные области в IX-X в.в. нашей эры.

Упоминание о курной печи и детальное описание её конструктивных особенностей при различных вариантах выполнения многократно встречаются в исторической, художественной и технической литературе, начиная с XV в. Во всех русских городах, в том числе в Москве и Петербурге, избы с курными печами были широко распространены еще при Петре I. В Вологодской губернии, Прибалтийском крае и Карелии курная печь применялась в плоть до XX в.

Многочисленные документы позволяют детально проследить постепенное превращение курной печи в универсальную русскую печь. Чисто отопительные печи с дымоотводящими трубами еще в XVIII веке считались предметом особой роскоши и устанавливались лишь в богатых дворцовых постройках; отечественное производство высокохудожественных изразцов для наружной отделки печей существовало на Руси еще в XI-XII вв.

Кладкой печей и изготовлением изразцов занимались печных дел мастера в «гончарных концах» больших городах (Новгорода, Пскова, Москвы, Киева), а также при некоторых богатых монастырях. В 1667г. такое производство было организовано в Оружейной палате Московского Кремля, куда особым указом были затребованы «со всея Руси разных дел мастеровые люди».

Значительное развитие печное дело получило в эпоху Петра I. Петр I именным указом 1698-1725гг. впервые ввел в России основные нормы перестроения; строжайше запретил постройку черных изб с - курными печами - в Петербурге, Москве и других крупных городах России; лично участвовал в постройке показательных жилых домов в Петербурге (1711г.) и Москве (1722г.), «дабы люди могли знать, как потолки с глиною и печи делать»; ввел обязательную во всех городах России очистку дымовых труб от сажи.

Большой заслугой Петра I следует считать его мероприятие по развитию фабричного производства всех основных материалов и изделий для печного отопления: около Москвы, Петербурга и других городов строятся крупные заводы по выработке кирпича, изразцов и печных приборов; открывается торговля всеми материалами для перестроения; крупнейший в России Тульский завод становится основным поставщиком железных и чугунных комнатных печей и металлических печных приборов.

Все это обеспечивало не только широкое распространение в России чисто ото-пительных и комнатных печей, но и последующий бурный расцвет русского печ-ного искусства. По свидетельству современников, уже к середине XVIII века « Москва и Петербург становятся истинной шкалой для иностранцев в деле устроения дрова сберегающих печей»; русские печных дел мастера по особому приглашению выезжают во Францию; оригинальной конструкцией наших печей интересуются в Англии, Франции и Германии. Основателем современной механической теории тепла был великий соотечественник М.В. Ломоносов. Он уже создал теорию естественного движения воздуха и дымовых газов в каналах и трубах. Ему же принадлежит первая в мире конструкция саморегистрирующего прибора (анемометра) для определения скорости и направления ветра. Заслуги М.И. Ломоносова в области отопительной техники могут быть особо оценены, если учесть, что на его работе « О вольном движении воздуха в рудниках примеченном» (1763г.) основана современная теория расчета комнатных отопительных печей, дымовых труб, воздушного отопления и систем вентиляции с тепловым побуждением.

Следует отметить еще одну работу того же столетия. В 1774г. русский академик Г.В. Рихман, известный своими опытами с атмосферным электричеством, дал блестящее объяснения причине, вызывающей различные показания температуры комнатного воздуха сухим и влажным термометрами. Современная теория психро-метрии, позволяющая определять, в частности, относительную влажность воздуха при различных его температурах, целиком базируется на законе, сформулированном академиком Г.В Рихманом. Значительный вклад внесли русские ученые в технику огневоздушного отопления зданий. Хотя примеры устройства огневоздушного отопления встречались во многих странах еще в X…XIII в.в., теоретические основы конструирования и расчета этих систем были даны лишь нашим соотечественником Н.А. Львовым в 1799г., т.е. за 22 года до опубликования сочинений профессора Мейснера «Об отоплении согретым воздухом». Далее, в 1835г. генерал Н. Амосов сконструировал и затем с большим успехом применил оригинальные «пневматические печи» для огневоздушного отопления, а последующие теоретические и практические работы наших инженеров ( Фуллона и Щедрина, Свиязева, Дершау, Черкасова, Войницкого, Быкова, Лукашевича и др.) способствовали широкому распространению огневоздушного отопления не только в России, но и за границей. В частности, в 1881г. Г.С. Войницкий был специально приглашен в Германию для устройства огневоздушного отопления своей системы в императорском дворце в Берлине. Наряду с огневоздушным отоплением в XIX в. успешно продолжала развиваться в России техника печного отопления. В 1867г. архитектор Связев опубликовал результаты своей 30-летней исследовательской работы по конструированию и расчету печей.

Совершенно оригинальные конструкции отопительных печей с высоким к.п.д. были предложены Лукашевичем, Степановым, Бельчинским, Лейтнером и другими русскими инженерами в конце XIX и вначале XX в.в. Первые удачные устройства водяного отопления зданий в России были выполнены в начале прошлого века выдающимся русским ученым членом-корреспондентом Российской академии наук Петром Григорьевичем Саболевским (1834-1841гг.). Эти устройства представляют собой интерес, поскольку они были осуществлены еще до опубликования работы англичанина Чарльза Хууда, известного в то время теоретика и практика по системам водяного отопления.

В отличие от Западной Европы и особенно Америки у нас в России, как в период освоения, так и в дальнейшем паровое отопление устраивалось почти исключительно в фабрично-заводских, а не в жилых зданиях, что свидетельствует о правильной санитарно-гигиенической оценки этой системы русскими техниками.

В свою очередь водяное отопление получает преимущественное распростране-ние в гражданском строительстве, главным образом в больницах и жилых домах: в 1867-1868гг. водяным отоплением было оборудовано новое громадное здание (90000м³ ) Петербургской детской больницы, затем комфортабельный жилой дом ( длинной по фасаду 150м) купца Блинова в Нижнем Новгороде и др.

В 1873г. в наших технических журналах уже подчеркивается, что «отопление водой, начинающее входить во всеобщее употребление, в особенности в общественных зданиях, сделало за последнее время значительные успехи в усовершенствовании приборов и простоте устройства». А еще через несколько лет водяное отопление зданий стало настолько популярным, что, по свидетельству современников, «…в 1879 году, в разгар строительной горячки никто и слышать не хотел в Петербурге ни о каком другом отоплении, кроме водяного». Наша отопительная техника развивалась самобытным путем, во многих случаях опережая технику Западной Европы. Работавшие в России иностранные фирмы ограничивались главным образом поставкой в Россию отопительного оборудования и общим административным руководством предприятием, все же проектная и производственная деятельность протекала под руководством и при непосредственном участии русских инженеров и техников.

Характерно, что в 1883г. прусское министерство путей сообщения даже командировало в Петербург группу специалистов для изучения наших оригинальных установок водяного отопления в общественных и жилых зданиях.

Русские специалисты в порядке личной инициативы осуществляли весьма оригинальные, еще неизвестные за рубежом установки водяного отопления, как, например, выполненное инженером Лешевичем в Петербурге (1875г.) отопление отдельной квартиры с нагреванием воды от кухонного очага. Впоследствии эта система отопления нашла широкое применение в малоэтажном строительстве во всех странах. Следует отметить, что при разработке конструкций систем водяного отопления русские инженеры всегда учитывали требования гигиены. Именно у нас в России были выявлены и затем научно обоснованы гигиенические требования гигиены к системам отопления; эти требования получили признание во всех странах.

Начало глубокой исследовательской работы в указанном направлении было положено еще в 1859-1864гг. специальным комитетом, созданным для рассмотрения различных систем вентиляции и попутно занимавшимся вопросами отопительной техники.

Дальнейшее исследование гигиенических показаний систем отопления и выдающиеся успехи в этом направлении связаны с именем И.И. Флавицкого – крупного специалиста по отоплению во второй половине прошлого века.

Завершение исследовательских работ, научное обоснование и конкретизация гигиенических требований к системам отопления были осуществлены к концу прошлого века гигиенической лабораторией Московского университета, в частности выдающимися русскими учеными С.Ф. Бубновым и Ф.Ф. Эрисманом.

На основе результатов тщательных лабораторных исследований С.Ф. Бубнов доказал, что уже при температуре около t =+70 °С начинается процесс сухой перегонки пыли, всегда содержащейся в воздухе жилых помещений, причем происходит выделение летучих продуктов, вредно влияющих на организм и cамочувствие человека. Эта работа С.Ф. Бубнова позволила научно обосновать выбор максималь-но допустимой температуры поверхности отопительных приборов в жилых и общественных зданиях. До опубликования работы С.Ф. Бубнова гигиенисты полагали, что температура поверхности отопительных приборов может приниматься до +150 °С.

В 1898г. проф. Ф.Ф. Эрисман впервые высказал обоснованное мнение о том, что «самочувствие человека бывает наиболее приятным в тех случаях, когда температура греющих поверхностей не превышает 60°С». Продолжая исследования в направлении, указанном профессором Ф.Ф. Эрисманом, В.А. Яхимович в 1905г. разработал весьма оригинальную систему отопления с заделкой труб в толще стен, полов, потолков, колонн, пилястр, и даже лестничных перил и балясин. Впервые система отопления В.А.Яхимовича была выполнена им в 1907г. в здании больницы на ст. Ртищево.

За короткий период (с 1907-1911г.) В.А. Яхимович оборудовал своей системой отопления более 20 крупных больничных, школьных и общественных зданий с использованием в качестве теплоносителя пар или горячую воду. Так зародилось отопление, которое затем под названием «лучистого (или панельного) отопления» получило распространение во всех странах мира. В полном соответствии с указаниями проф. Ф.Ф. Эрисмана температура греющихся поверхностей систем лучистого отопления повсеместно принимается не выше +60 °С.

В заключение краткого обзора основных этапов развития отечественной техники отопления следует отметить, что в XIXв. наиболее выдающиеся специалисты по этой отрасли техники были питолизами Петербургской военно-инженерной академии, Петербургского института гражданских инженеров и Московского высшего технического училища.

В 90-х годах XIXв. появилось двухтрубное водяное отопление ( под влиянием законодателя германской отопительной техники Г. Ритшеля ), где по одной из параллельно прокладываемых двух вертикальных труб подавалась в отопительные приборы нагретая вода, по другой – отводилась охлажденная. Единственным, кто продолжал практиковать применение однотрубного водяного отопления, был Петербургский металлический завод ( теперь ЛМЗ ). На этом заводе осуществлялись изготовление по собственным проектам, предварительная заготовка и сборка отдельных элементов. Поэтому монтаж ( также силами завода ) отопительных установок в зданиях проводился в сокращенные сроки.









СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ



1 Максимов Г.А., Орлов А.И. Отопление и вентиляция.- Ч.I : Отопление. -

М: Cтройиздат, 1954г.- 4с.

2 Русланов Г.В., Розкин М.Я., Ямпольский Э.Л. Отопление и вентиляция

жилых и гражданских зданий.- Киев: Будівельник,1983.

3 Тихомиров А.В.Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. - М.:

Стройиздат, 1981.

  1. Богословский В.И., Щеглов В.П., Разумов Н.Н. Отопление и вентиляция –

М.: Стройиздат,1983.


Интернет-ресурсы:

http://www.moeobrazjvanie.ru/specialities_246.html

http://window.edu/ru/window

http://www.bookarchive.ru/categoru/tekhnicheskaja_literatura/

http://www/openet.edu.ru/

http://www.edu.ru/.

Справочно-правовая система «Консультант плюс» и др.








Автор
Дата добавления 08.03.2016
Раздел Технология
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров176
Номер материала ДВ-508949
Получить свидетельство о публикации

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ


Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх