Как устроена центральная система отопления

Как известно, большая часть жилого фонда в России осуществляется посредством централизованного отопления. В последнее время данная схема подачи тепла в квартиры и дома наших соотечественников подвергается все большей критике из-за несовершенности, применения устаревшего оборудования и отсутствия самостоятельной регулировки. За годы своего существования централизованная система отопления доказала свою эффективность и право на жизнь. В данной статье будут рассмотрена структура, принцип работы, достоинства и недостатки центрального теплоснабжения многоквартирных домов.

Назначение и структура

Центральное отопление – это довольно сложная и разветвленная инженерная сеть, особенностью которой является выработка и поставка тепла и горячей воды от источника к группе зданий и сооружений посредством магистрального трубопровода.

В состав данной системы входят несколько структурных элементов:

1. Источник тепловой энергии – это котельная или ТЭЦ. Первые, для передачи тепла в отапливаемые помещения нагревают воду, сжигая газ, мазут, каменный уголь. В теплоцентралях изначально, производится пар, который вращая турбины становиться источником электроэнергии, а после остывания, используется для нагрева теплоносителя. Таким образом, нагретая вода подается в системы отопления потребителей.
2. Магистральный трубопровод служит для транспортировки теплоносителя от источника к потребителю. Данная система представляет собой сложную и протяженную сеть из двух тепловодов большого диаметра (подающий и обратный), прокладка которых осуществляется подземным или надземным способом.
3. Потребителями тепловой энергии принято считать оборудование, использующее теплоноситель для передачи тепла в отапливаемое помещение.

Все современные системы отопления (СО) можно классифицировать по следующим признакам:

• использующему ими типу теплоносителя;
• графику работы;
• способу подключения к источнику тепла и ГВС.

Существуют следующие виды систем отопления:

Каждая из них имеет свои особенности, достоинства, недостатки и характеристики, которые будут рассмотрены ниже.

Системы водяного теплоснабжения многоквартирных домов наиболее распространены на территории Российской Федерации. Они несложны в эксплуатации и позволяют перемещать теплоноситель на большие расстояния без существенного ухудшения его показателей. Температуру теплоносителя в данных СО можно регулировать централизованно.

Воздушные СО менее распространены из-за высокой эксплуатационной стоимости. Огромным плюсом является возможность использования горячего воздуха для отопления помещений и организации системы вентиляции.

Система парового отопления чаще всего применяется на промышленных объектах. Это обусловлено, прежде всего, потребностями в данном теплоносителе для производственных нужд. Так как данный при перемещении пара не создается большого гидростатического давления, в паровых СО применяются трубы меньшего диаметра.

Все виды СО можно разделить на две группы по графику потребления тепловой энергии: круглогодичного или сезонного цикла.

По способу подключения СО к источнику теплоснабжения, отопительные системы могут быть зависимые и независимые.

В первых, подача теплоносителя осуществляется непосредственно от источника к потребителю. Во втором случае, нагретый теплоноситель поступает в теплообменник, по которому циркулирует вода. Именно нагретая таким способом вода и поступает в СО многоквартирного дома.

По способу подключения ГВС к системе теплоснабжения, все СО делятся на открытые и закрытые. В открытых, вода на ГВС отбирается непосредственно из системы теплоснабжения. В закрытой водяной системе теплоснабжения нагрев воды для ГВС осуществляется в теплообменниках источника.

Принцип работы и конструктивные особенности

В централизованном отоплении все устроено достаточно просто: источник производит теплоноситель необходимой температуры и по системе тепловых сетей подает его в центральный теплоприемный пункт, где происходит коррекция температуры воды. Из ЦТП теплоноситель поступает непосредственно к отапливаемым сооружениям, на входе которых установлены домовые задвижки и фильтрующие элементы.

Важно! Запорная арматура на воде теплоносителя в домовую СО позволяет отключать общедомовой отопительный контур от центральной системы теплоснабжения в случае аварийных ситуаций и в летний период, когда система отопления дома не функционирует.

После входа в общедомовую СО, теплоноситель попадает на элеватор, который приводит температуру теплоносителя к нормативным значениям, которые позволяют использовать его отопительными приборами. Сегодня, в рамках термомодернизации домов, элеваторные системы заменяют на автоматизированные узлы управления системой отопления.

За элеватором, обычно, устанавливается запорная арматура для контроля подачи теплоносителя на подъезды. По последним требованиям, на вводы отопления в подъезд монтируются теплосчетчики. Далее, по стоякам теплоноситель подается непосредственно потребителям.

Преимущества и недостатки

Централизованное теплоснабжение имеет свои плюсы и минусы. Среди достоинств можно отметить:

• Надежность, которая обеспечивается специальными службами, подчиняющимися муниципальным органам.
• Экологичность, благодаря применению экологически безопасного оборудования.
• Простота за счет отсутствия возможности самостоятельной настройки давления и температуры теплоносителя.

Недостатками данной системы теплоснабжения являются:

• Сезонность, которая не дает возможности конечному потребителю использовать СО в межсезонье.
• Отсутствие возможности самостоятельной регулировки температуры радиаторов.
• Высокие теплопотери, обусловленные протяженностью тепловых сетей.

И в качестве заключения: несовершенность системы централизованного теплоснабжения стала одной из причин высоких тарифов на отопление и ГВС. Именно поэтому многие наши соотечественники правдами и неправдами, всячески стараются отказаться от данной СО и перейти на автономный вариант обогрева индивидуальным газовым котлом.

Совет: центральное отопление является важной инженерной системой дома. Именно поэтому любое вмешательство в нее несет за собой штрафные санкции. Если у вас появились проблемы с обогревом помещений, не занимайтесь самостоятельным ремонтом или модернизацией СО, обращайтесь в управляющую организацию.

Особенности центрального отопления

Для теплоснабжения современных многоквартирных домов может применяться централизованное или автономное отопление. Первая схема является гораздо более распространённой, используется в большинстве крупных и мелких населённых пунктов. Многочисленные пользователи не спешат отказываться от её эксплуатации и переходить на альтернативные источники обогрева.

Что такое центральное коммунальное отопление

Для создания, грамотной организации, обеспечения бесперебойной работы столь масштабной разветвлённой системы требуется масса оборудования, различных сооружений, труб, арматуры и т.д. Все они объединены в целостный комплекс, который состоит из

1. главного теплообменника, выступающего источником энергии для нагрева воды
2. трубопровода, распределяющего её по отдельным веткам, идущим к домам
3. потребителей – внутриквартирных разводок с радиаторами

Система управляется уполномоченными коммунальными организациями, которые взимают с пользователей плату согласно установленным тарифам и заключённым договорам.

Преимущества и недостатки

Плюсы, которые отличают центральное отопление от индивидуального

1. надёжность и бесперебойность функционирования. Подача тепла начинается и приостанавливается согласно утверждённым графикам с невозможностью отключения в течение сезона. В случае возникновения аварийной ситуации ремонтные работы начинаются максимально оперативно, и функционирование сети возобновляется настолько быстро, насколько это возможно
2. удобство эксплуатации. Со стороны потребителей не требуется участие в управлении, контроле, регулировании системы централизованного отопления. Их единственная задача – пользоваться подаваемой в квартиру тепловой энергией
3. отсутствие ответственности для пользователей. Обслуживанием, ремонтом сетей занимаются исключительно коммунальные организации. От потребителей требуется только своевременная оплата счетов

К сожалению, централизованное отопление – это не только преимущества, но и недостатки для пользователей. Среди них

1. зависимость от графиков работы коммунальщиков. Подача и отключение теплоснабжения осуществляются управляющими организациями монопольно без согласования с мнением жителей многоквартирных домов
2. невозможность регулировки. Добавить мощности или уменьшить температуру радиатора пользователь не в состоянии, так как смесительная арматура и автоматика имеются только в центральной котельной
3. значительные перепады давления. Гидроудары разрушают и приводят к преждевременному выходу из строя оборудования и труб. В результате возможно повреждение радиаторов, разводки внутри квартир. Протечка очень горячей воды чревата получением ожогов, порчей имущества

Источники центрального отопления

1. Теплоэнергоцентраль (ТЭЦ). Станция высочайшей мощности, способная обеспечить энергией несколько жилых районов или небольшой населённый пункт. Основным её элементом являются турбины, вырабатывающие пар. Затем он нагревает теплоноситель до нужной температуры.
2. Котельная. Менее мощная по сравнению с ТЭЦ система центрального водяного отопления, обслуживающая обычно несколько многоэтажных домов, квартал. Она располагается в отдельно стоящей постройке. Её основным агрегатом, генерирующим тепло, выступает котел. Также в помещении располагаются циркуляционные насосы, расширительные баки, необходимая предохранительная арматура, автоматика.

Принцип работы централизованной системы

Для получения тепловой энергии в современных комплексах обогрева используется мазут или газ. Они доступнее по цене, чем электричество, и удобнее в эксплуатации, чем твёрдое топливо. Для их сжигания котлы системы центрального отопления оснащаются горелкой. Для преобразования энергии сгорания в тепловую они оборудуются трубчатым змеевиком. По нему циркулирует вода, которая, нагреваясь от дымовых газов, растекается по сети к потребителям.

На входе в каждый дом устанавливается элеватор. Его основная функция – охлаждение теплоносителя, нагретого в котельной или ТЭЦ до +110…+140 С. Он не превращается в пар из-за высокого давления. Понижение температуры происходит за счёт подмеса воды из обратной линии в подающую. Таким образом, удаётся постоянно поддерживать необходимые параметры системы. В этот узел обычно включаются заслонки для блокировки поступления теплоносителя во внутридомовой трубопровод по окончании сезона.

Виды централизованного отопления

В зависимости от нужд, на которые используется вода, и особенностей конструкции все комплексы можно разделить на две категории.

Открытые

Здесь приготовленный в ТЭЦ или котельной теплоноситель используется с двумя целями: для обогрева и бытовых нужд потребителей. С одной стороны это экономически выгодно, так как не нужно обустраивать отдельный комплекс для горячего водоснабжения с бойлерами и другим оборудованием. Это обусловило широчайшее распространение таких систем в прошлом веке. С другой – городское открытое отопление отличается низким качеством воды. Свободный доступ к теплоносителю приводит к его загрязнению от труб, заражению бактериями. В свою очередь такие комплексы теплоснабжения делятся на

1. зависимые. Наиболее экономичная на стадии организации система, в которой горячая поступает напрямую к домам без дополнительного регулирования температуры. Единственным смесительным узлом здесь является элеватор
2. независимые. Предполагают наличие тепловых пунктов на пути движения воды. В каждом из них осуществляется индивидуальное регулирование параметров в зависимости от потребностей данной сети. Так как работает такое центральное отопление с применением дополнительного оборудования, оно обходится дороже на этапе обустройства. Но в ходе эксплуатации независимая схема окупается за счёт рационализации использования энергии

Закрытые

В этом случае нагретая котлом или турбинами вода применяется только для обогрева помещений, исключая системы горячего водоснабжения. Комплексы работают максимально эффективно, они проще в регулировке, так как количество теплоносителя остаётся практически неизменным. Здесь удобно контролировать качество воды, которая не контактирует с внешним пространством, что позволяет дольше избегать коррозии радиаторов, труб.

В закрытые схемы также внедряют тепловые пункты, которые позволяют независимо от других потребителей регулировать температуру подачи.

Типы систем обогрева

В зависимости от особенностей разводки внутри многоэтажных домов различают инженерные комплексы

Однотрубные

Такая центральная система отопления – это замкнутая на котле линия, к которой последовательно подключаются приборы. С одной стороны это удобно в плане разработки проекта и реализации на практике, так как позволяет коммунальной организации сэкономить на трубах, фитингах, арматуре. Но для пользователя эта схема имеет ряд недостатков

1. неравномерное распределение тепла между отдельными квартирами. По мере движения воды от одного радиатора к другому она отдаёт энергию и остывает. Последние потребители получают её практически холодной
2. невозможность регулировки. Изменить мощность прибора индивидуально за счёт установки термостатического вентиля невозможно, так как это повлияет на работу всех последующих в цепи радиаторов

В результате происходит перерасход тепла на одних участках, недостаток на других.

Двухтрубные

Это центральное отопление имеет более эффективный принцип действия, так как предполагает наличие двух магистралей: подающей и обратной. К ним индивидуально подключается каждый прибор в квартирах. Из первой линии в него поступает горячий теплоноситель, во вторую он отводится обратно к котлу, а не в следующий в цепи радиатор. Затраты на организацию комплекса возрастают, но пользователи могут оценить повышенный комфорт эксплуатации. Он проявляется в следующих моментах

1. одинаковое получение энергии всеми потребителями, что исключает перекос в температуре между отдельными квартирами, этажами
2. возможность индивидуального регулирования мощности приборов независимо от работы остальных
3. удобное отключение радиаторов от системы для ремонта без остановки работы других элементов

Стоимость эксплуатации

Одна из причин, по которым большинство жителей больших и малых населённых пунктов предпочитают пользоваться коммунальными услугами – доступность по цене. Организовать и постоянно поддерживать в работоспособном состоянии индивидуальный комплекс не по карману большей части потребителей. Это обходится на порядок дороже, чем ежемесячная оплата тарифов. Поэтому централизованная городская система отопления для многих – единственно возможный способ получать тепло в дома своевременно и в необходимом объёме.