Исследовательская работа "Школьная котельная"

Министерство образования Российской Федерации Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 12 Красный Сулин Исследовательская работа Отопление МБОУ СОШ №12 преимущества, недостатки, перспективы. Выполнила: Уче ница 9 класса Гри горьева Софья Нау чный руководитель: Учи тель физики Лях ов Константин Васильевич Красный Сулин 2017 Содержание  Введение  Отопление  Котельная ( газовая, угольная)  Манометры  Заключение  Приложения  Источники Введение Раньше система отопления меня вообще не интересовала. Мне было трудно  представить, как она работает, и вообще что бывают разные системы отопления.  Но после изучения темы давления в школе. Мне стало интересно, и  я решила  разобраться и ответить на свои вопросы. Из разговора с научным руководителем я узнала, что в четырех школах газовая котельная, в трех ­угольная, а остальные  школы подключены к центральному отоплению. Газовые котельные имеют  МБОУ СОШ № 2, МБОУ СОШ № 3, МБОУ СОШ № 5, МБОУ СОШ № 12.  Угольные котельные имеют ООУ № 11, МБОУ СОШ № 10, санаторная школа.  Остальные подключены к  центральному отоплению. Я решила выяснить какая  котельная эффективней. Это меня подвинуло на написание этой работы. Система отопления Что это такое? Какие виды бывают? Как работает? ее Отопл ние — искусственный обогрев помещений с целью возмещения в них  теплопотерь и поддержания на заданном уровне температуры, отвечающей  условиям теплового комфорта и/или требованиям технологического процесс.  Под отоплением понимают также устройства и системы, выполняющие эту  функцию. Виды отопления: Огневоздушное отопление Паровое отопление Водяное отопление Воздушное отопление Инфракрасное отопление Динамическое отопление Система отопления — это совокупность технических элементов,  предназначенных для получения, переноса и передачи во все обогреваемые  помещения количества теплоты, необходимого для поддержания температуры  на заданном уровне. Наиболее распространённый вид это водяное отопление. Водяное отопление Среди всей классификации систем отопления наибольшей популярностью  пользуется водяное отопление. Технические преимущества такого отопления  были выявлены в результате многолетней практики. Несомненно, на вопрос, какие виды отопления бывают, именно водяное  отопление первым приходит на ум. Водяное отопление обладает такими  преимуществами, как: Не очень большая температура поверхности различных приборов и труб; Обеспечивает одинаковую температуру во всех помещениях; Экономится топливо; Повышены эксплуатационные сроки; Бесшумная работа; Простота в обслуживании и ремонте. Главным компонентом системы водяного отопления является котел. Такое  устройство необходимо для того чтобы нагревать воду. Вода является в таком  виде отопления теплоносителем. Она циркулирует по трубам замкнутого типа, а потом тепло передается в различные отопительные компоненты, а от них уже  обогревается все помещение. Наиболее простым вариантом является циркуляция естественного типа. Такая  циркуляция достигается благодаря тому, что в контуре наблюдается разное  давление. Однако такая циркуляция может быть и принудительного характера.  Для подобной циркуляции водяные варианты отопления должны быть оснащены  одним или несколькими насосами. После того, как теплоноситель проходит по всему контуру отопления, он  полностью охлаждается и возвращается назад в котел. Здесь он снова  нагревается и, таким образом, снова позволяет отопительным приборам  выделять тепло. Классификация систем водяного отопления Водяной тип отопления может различаться по таким критериям, как: метод циркуляции воды; расположение магистралей разводящего типа; конструкционные особенности стояков и схема, по которой соединяются все  приборы обогрева. Наибольшую популярность обретает система отопления, где циркуляция воды  происходит посредством насоса. Отопление с циркуляцией воды естественного  плана в последнее время применяется крайне редко. В насосной отопительной системе нагрев теплоносителя может иметь место и  благодаря водогрейной котельной, или термо воды, которая поступает из ТЭЦ.  В отопительной системе вода может нагреваться даже посредством пара. Прямоточное соединение используют тогда, когда допустима в системе подача  воды с очень высокой температурой. Такая система будет стоить не так дорого,  расход металла будет несколько меньше. Минусом прямоточного присоединения считается зависимость теплового  режима от «обезличенной» температуры теплоносителя в подающем тепловоде  наружного типа.  Во всех школах, в том числе и в моей школе используется водяной тип  отопления. Котельная ее Кот льная — комплекс технологически связанных тепловых энергоустановок,  расположенных в обособленных производственных зданиях, встроенных,  пристроенных или надстроенных помещениях с котлами, водонагревателями (в  том числе установками нетрадиционного способа получения тепловой энергии)  и котельно­вспомогательным оборудованием, предназначенный для выработки  теплоты. Делятся по определенным признакам там как: По типу расположения По типу используемого топлива По типу устанавливаемых котлов По назначению тепловой нагрузки По категории надежности отпуска тепла Школьная котельная является автономной. Используется водяной вид  отопления. Работает на газовом топливе. В четырех школах города газовые котельные МБОУ СОШ № 2, МБОУ СОШ №  3,МБОУ СОШ № 5, МБОУ СОШ № 12. Наиболее эффективными являются  котельные МБОУ СОШ № 12 и МБОУ СОШ № 3, потому что котельные  размещены в отдельных от школы зданиях, что соответствует правилам техники  безопасности. А котельные школ № 2 и № 5 в течении долгого времени были  размещены в здании школы, что являлось нарушением техники безопасности. В  течение долгих лет это нарушение было не исправлено в связи с финансовыми проблемами и только последние пять лет  в этих школах были построены  современные отдельные котельные. Я считаю, что газовая котельная  экономичней угольной. Котельная нашей школы расходует 9000­12000  кубических метров  газа, а угольная 12 – 14 т угля в месяц. В газовых котельных  нагревание легко регулировать в связи с изменением температуры, а в угольных  трудно. Первоначально в нашей школе тоже была угольная котельная, которая  размещалась в подвале под зданием школы. Дедушка мне рассказывал, как  привозили и заносили уголь в котельную – это был грязный и тяжелый труд. А  мой научный руководитель рассказал мне, что в 1975 прошлого века была  построена и введена в эксплуатацию газовая котельная рядом со зданием школы. Нашу котельную  обслуживают три оператора, которые работают посменно.  Оператор газовой котельной имеет специальное образование и каждый год в  начале отопительного сезона сдает экзамен по правилам эксплуатации газовых  котельных. Перед началом отопительного сезона состояние  котельной должно  быть утверждено региональным инспектором  по эксплуатации газовых  котельных. Перед этим котельную проверяют госпож надзор, горгаз, энергосбыт, слесари по наладке и пуску автоматике газовой котельной Из бесед с операторами нашей котельной, которые мы проводили с моим  научным руководителем я поняла для того чтобы работать оператором газовой  котельной необходимо хорошо знать разделы физики « тепловые явления»,  «давление жидкости и газа», «электричество». Работа оператора газовой  котельной физически легче, чем работа оператора угольной котельной. Наша  котельная, как и другие газовые котельные, оснащена системой автоматики,  которая предусматривает отключение газа при малейших неисправностях в  системе, чего нельзя сказать о работе угольной котельной. Я побеседовала с  научным руководителем, посмотрела информацию в интернете и пришла к  выводу В котельной МБОУ СОШ № 12 установлены два котла НР­18 и два  центробежных насоса, а так же система автоматики.  Зависимость расхода топлива от температуры воздуха. Таблица 1 и таблица 2. Газовая котельная экологически чище чем угольная котельная. Манометры Манометр (греч. manós, неплотный + metréō, измеряю) — прибор, измеряющий  давление жидкости или газа Принцип работы Принцип действия манометра основан на уравновешивании измеряемого  давления силой упругой деформации трубчатой пружины или более  чувствительной двухпластинчатой мембраны, один конец которой запаян в  держатель, а другой через тягу связан с трибко­секторным механизмом,  преобразующим линейное перемещение упругого чувствительного элемента в  круговое движение показывающей стрелки.   Манометры — приборы с измерением от 0,06 до 1000 МПа (Измеряют  избыточное давление ­ положительную разность между абсолютным и  барометрическим давлением).     Манометры подразделяются по классам точности: 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,5;  2,5; 4,0 (чем меньше число, тем точнее прибор). Технические манометры  предназначены для измерения не агрессивных к сплавам меди жидкостей, газов и паров. Манометры давления технические представляют собой контрольно­ измерительные приборы, которые используют для измерения давления  жидкостей, газа и пара. Когда я вместе со своим научным руководителем первый раз зашла в котельную, я увидела знакомые мне приборы, которые мы изучали по физике в 7 классе. Это металлические манометры и открытые жидкостные манометры. Я стала  выяснять для чего и где стоят знакомые мне приборы. Первый металлический  манометр измеряет давление воды в водопроводе, второй давление газа в  магистральном газопроводе, следующие два показывают давление, подводимое к горелкам. Два открытых жидкостных манометра измеряют давление в системе  автоматики. Из беседы с оператором газовой котельной я поняла, что расход газа  увеличивается, если на улице понижается температура и уменьшается при ее  увеличении. Заключение Кажется, отопление это скучно и однообразно. Я тоже так думала до того как  решила разобраться в этом. На самом деле мне очень понравилось, я узнала  много интересного и поняла что отопление, котельные, манометры имеют много  разных видов и классификаций. И все это непосредственно связано с физикой и  ее законами. Путешествие в котельную очень интересное и увлекательное.  Самым главным недостатком в нашей котельной является устаревшее  оборудование, также котельная нуждается в капитальном ремонте. В 2007 ­2009 годах был произведен капитальный ремонт нашей школы. Котельная  в тот  период стояла на балансе другой организации, и поэтому там не было  капитального ремонта. С 2015  года котельная вновь стала принадлежать школе   и поэтому основной задачей администрации школы является проблема  капитального ремонта в котельной. Из бесед со своими сверстниками из школ №11 и №10 я поняла, что у них в  школах  не всегда бывает тепло, а в моей школе не смотря на недостатки,  которые я выявила входе своей работы  всегда тепло и я с радостью иду в  школу. Приложения Таблица 1 Температура +5 0 -5 -10 -15 Таблица 2 месяц Ноябрь декабрь Котельная шк 12 233куб метра 250 273 300 367 Котельная шк 11 200кг 217 кг 240 кг 236 кг 360 кг Котельная санаторной школы 233 кг 247 кг 267 кг 327 кг 367 кг Котельная шк 12 8200 куб метра 10000 куб метра Котельная шк 11 7600 кг 9100 кг Котельная санаторной школы 8200 кг 9800 кг Источники  https://ru.wikipedia.org/wiki/Отопление  http://otoplenie-doma.org/vidy-sistem-otopleniya.html  http://service-teplo.ru/?page_id=834