Обеспечение теплом многоквартирных домов: централизованная система отопления

Опубликовано 14 декабря 2014 в 1:58

Как известно, обеспечение теплом значительной доли жилого фонда осуществляется централизованно. И, не смотря на то, что в последние годы появляются и внедряются более современные схемы теплоснабжения, центральное отопление остается востребованным, если не у собственников, то у застройщиков многоквартирного жилья. Однако следует отметить, что многолетний зарубежный и отечественный опыт использования такого варианта обогрева доказал его эффективность и право на существование в дальнейшем при условии безотказной и качественной работы всех элементов.

Отличительным признаком такой схемы является выработка тепла за пределами обогреваемых зданий, доставка которого от источника тепла осуществляется посредством трубопроводов. Другими словами, централизованное отопление – сложная инженерная система, распределенная по значительной площади, обеспечивающая теплом одновременно большое количество объектов.

Структура системы центрального отопления

Основными структурными элементами системы центрального отопления являются:

Источник тепловой энергии, в качестве которого могут выступать крупные котельные или теплоэнергоцентрали (ТЭЦ); в них осуществляется нагрев теплоносителя за счет использования какого-либо вида источника энергии.
При этом в котельных для передачи тепловой энергии до потребителей используется вода, тогда, как в ТЭЦ она сначала нагревается до состояния пара, имеющего более высокие энергетические показатели и направляющегося в паровые турбины для выработки электроэнергии. И уже отработанный пар используется для нагрева той воды, которая поступает в систему отопления многоквартирного дома.

Одна теплоэнергоцентраль способна заменить несколько котельных, в результате чего не только снижаются расходы на строительство и высвобождаются значительные площади, но и значительно улучшается общая экологическая обстановка.

Необходимо отметить, что крупные централизованные схемы теплоснабжения имеют, как правило, несколько источников теплоты, связанные резервными магистралями и обеспечивающие надежность и маневренность их функционирования.



Рисунок 1 – Общая схема центрального отопления

Классификация систем централизованного отопления

Существующее на сегодня многообразие схем организации центрального отопления позволяет произвести их ранжирование по некоторым классификационным признакам.

По режиму потребления тепловой энергии

• сезонные, обеспечение теплом требуется только в холодный период года;
• круглогодичные, нуждающиеся в постоянном теплоснабжении.

По виду используемого теплоносителя

• водяные – это самый распространенный вариант отопления, используемый для обогрева многоквартирного дома; такие системы просты в эксплуатации, позволяют транспортировать теплоноситель на большие расстояния без ухудшения качественных показателей и регулировать температуру на централизованном уровне, а также характеризуются хорошими санитарно-гигиеническими качествами.
• воздушные – эти системы позволяют осуществлять не только отопление, но и вентиляцию зданий; однако вследствие высокой стоимости такая схема не находит широкого применения;



Рисунок 2 – Воздушная схема отопления и вентиляции зданий

• паровые – считаются самыми экономичными, т.к. для отопления дома используются трубы небольшого диаметра, а гидростатическое давление в системе мало, что облегчает ее эксплуатацию. Но такая схема теплоснабжения рекомендуется для тех объектов, которым помимо тепла требуется и водяной пар (в основном это промышленные предприятия).

По способу подключения отопительной системы к теплоснабжающей

• независимые, в которых циркулирующий по теплосетям теплоноситель (вода или пар) нагревает в теплообменнике подаваемый в систему отопления теплоноситель (воду);



Рисунок 3 – Независимая система централизованного отопления

• зависимые, в которых нагретый в теплогенераторе теплоноситель подается непосредственно к потребителям тепла по сетям (см. рисунок 1).

По способу присоединения к системе теплоснабжения горячего водоснабжения

• открытые, горячая вода забирается непосредственно из теплосети;



Рисунок 4 – Открытая система отопления

• закрытые, в таких системах забор воды предусмотрен из общего водопровода, а ее нагрев осуществляется в сетевом теплообменнике централи.



Рисунок 5 – Закрытая система центрального отопления

Устройство централизованной системы отопления и принцип работы ее узлов в многоквартирном доме

Понятно, что для обеспечения теплом многоквартирного дома его нужно подключить к теплосети, идущей от котельной или ТЭЦ. Для этих целей в ведущих к зданию трубах устанавливают входные задвижки, от которых запитан один или два тепловых узла.

После задвижек, как правило, устанавливаются грязевики, предназначенные для осаждения образующихся в трубопроводе при длительном контакте с горячей водой окислов и солей металлов. К слову, эти устройства позволяют продлить срок безремонтной работы системы отопления.

Далее в домовом контуре расположены врезки горячего водоснабжения: одна на подаче, вторая на обратке. Как известно, центральное отопление функционирует на перегретой воде (температура теплоносителя с ТЭЦ составляет 130-150 0С, а чтобы жидкость не превращалась в пар, в системе создается давление 6-10 кгс). Поэтому в холодный период года ГВС подключается с обратки, где температура воды не превышает обычно 70 0С. В летний период, когда температура теплоносителя в теплосети относительно низкая, горячее водоснабжение подключается с подачи.

После задвижек ГВС находится самый главный узел системы – элеватор отопления, основное предназначение которого заключается в охлаждении перегретой (поступающей с ТЭЦ) воды до нормативных показателей, необходимых для подачи непосредственно к отопительным приборам многоквартирного дома.

Это устройство состоит из стального корпуса, в котором расположено сопло, из которого поступающая с теплоэнергоцентрали вода выходит с пониженным давлением и высокой скоростью. В результате этого создается разрежение, вызывающее подсос теплоносителя из обратки в элеватор, где и происходит смешивание воды, т.е. изменение ее температуры.



Рисунок 6 – Устройство элеватора отопления

Следует отметить, что регулирование системы отопления, т.е. определение реального перепада температур в ней, а также уровня нагрева рабочей водяной смеси и, соответственно, отопительных приборов, осуществляется изменением диаметра сопла элеватора.

За элеватором обычно расположены задвижки на отопление подъездов или многоквартирного дома в целом.

Домовые задвижки позволяют подключать и отсекать отопительный контур здания от теплоцентрали: зимой они открыты, летом перекрываются.

Далее центральное отопление предусматривает монтаж так называемых сбросов, представляющих собой вентили для перепускания или осушения системы. Иногда их соединяют с трубопроводом холодного водоснабжения с целью заполнения радиаторов водой в летний период.

В последние годы в соответствии с требованиями по обязательной установке приборов учета, на вводе в подъезды или дом устанавливаются теплосчетчики.



Рисунок 7 – Схема устройства теплового узла центральной системы отопления

Стояки и розливы централизованной системы отопления

Схема организации циркуляции воды в системе многоквартирного дома представляет собой, как правило, однотрубный вариант подачи теплоносителя с верхним или нижним розливом. При этом трубы подачи и обратки могут разводиться либо обе в подвале, либо подача на чердаке или техэтаже, а обратка в подвале.

Стояки, в свою очередь, бывают с:

• попутным движением теплоносителя;
• движением воды верху вниз;
• встречным движением снизу вверх.

При использовании схемы с нижним розливом каждая пара стояков соединяется посредством перемычек, которая может располагаться либо в квартирах на последнем этаже, либо на чердаке. При этом в верхней точке перемычки обязательно должен быть смонтирован воздухоотводчик (воздушник).

Кран Маевского — самый простейший по конструкции, но отказоустойчивый воздушник.

Основным недостатком этого варианта является завоздушивание системы после каждого сброса воды, что требует стравления воздуха из каждой перемычки.



Рисунок 8 – Возможные схемы центральной системы отопления с нижним розливом

Система отопления с верхним розливом предусматривает установку на техэтаже многоэтажного дома расширительного бака с вентилем-воздухоотводчиком, а также отдельные вентили, позволяющие отсекать каждый стояк.

Правильный уклон при прокладке розлива обеспечивает при открытии воздушников полный слив воды из системы за очень короткое время. Но такой вариант имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать при проектировании.

1. Температура отопительных приборов уменьшается по мере движения теплоносителя вниз. Понятно, что на нижних этажах она будет значительно ниже, чем на верхних, что обычно компенсируется увеличением количества секций радиаторов или площади конвекторов.
2. Процесс запуска отопления довольно прост. Для этого требуется заполнить систему, открыть имеющиеся домовые задвижки и на короткое время воздушник на расширительном баке. После этого центральное отопление и вся система начинают функционировать в полной мере.
3. Сброс теплоносителя из конкретного стояка, наоборот, имеет некоторые сложности. Для этого требуется сначала найти и перекрыть нужный стояк на техэтаже многоэтажного дома, затем найти и отключить его вентиль в подвале, и только после этого можно будет открыть сбросник.



Рисунок 9 – Схема однотрубной системы отопления с верхним розливом

Достоинства и недостатки центральной системы отопления

Центральная система отопления имеет следующие достоинства:

• возможность использования недорогих видов топлива;
• надежность, обеспеченная регулярным контролем работоспособности и технического состояния со стороны специальных служб;
• применение экологичного оборудования;
• простота в эксплуатации.

Среди недостатков такой схемы обогрева многоквартирного дома следует отметить:

• система функционирует по строгому сезонному графику;
• невозможность индивидуального регулирования температуры приборов отопления;
• частые перепады давления в системе;
• значительные теплопотери в процессе транспортировки и отопления в многоквартирном доме;
• высокую стоимость оборудования и его монтажа.

Разводка отопления: как все устроено

Какой не редкость разводка труб отопления в многоквартирном доме? Что такое верхняя разводка отопления и чем она отличается от нижней? Какие конкретно размеры труб употребляются? Что такое элеватор? Попытаемся ответить на эти вопросы.



Терминология

Сначала чтобы не было путаницы определимся с терминами.

• Элеваторный, либо тепловой узел — место, где сосредоточено управление отопительной системой и горячим водоснабжением дома либо его части.

Помимо этого: элеваторный узел приводит давление и температуру теплоносителя к оптимальным для работы отопительной системы показателям. Так, перепад между подающей и обратной нитками автострады достигает 4 кгс/см2; одновременно с этим для циркуляции воды через батареи достаточно перепада в 0,2 кгс/см2.

• Водоструйный элеватор — главный элемент элеваторного узла, камера смешения, в которой более тёплая вода с подачи смешивается с вовлекаемой в повторную циркуляцию водой обратки.
• Подсос — труба, соединяющая подачу и обратку в элеваторном узле. Через нее более холодная вода обратного трубопровода поступает на повторный цикл циркуляции.
• Розлив (лежневка) — горизонтальная труба, подающая теплоноситель от элеваторного узла к стоякам.
• Стояки — вертикальные участки системы отопления, подающие воду конкретно к отопительным устройствам.
• Подводки — трубы, соединяющие стояк с батареей.



Итак, какие конкретно схемы разводки систем отопления смогут употребляться в многоквартирных зданиях? Какие конкретно элементы они включают?

Элеваторный узел

Минимальный джентльменский комплект для несложного элеваторного узла складывается из:

1. Пары входных задвижек — на подающей и обратной нитках.
2. Грязевика на подаче и, реже, на обратке.
3. Фактически элеватора с соплом и подсосом.
4. Домовых задвижек, отсекающих домовую систему отопления.
5. Пары сбросов, разрешающих всецело осушить систему.
6. Контрольных вентилей для температуры и замера давления.

Опционально смогут находиться:

1. Врезки тёплого водоснабжения (по одной либо по две на каждую нитку). Во втором случае для обеспечения постоянной циркуляции через контур ГВС фланец между врезками на каждой нитке комплектуется подпорной шайбой.



1. Врезки отдельных потребителей (торговых киосков, магазинов и т.д.). Тут шайбируется сама врезка на фланце перед запорной арматурой; шайба ограничивает расход воды через отдельный контур.

Розливы

В зависимости от их размещения выделяют две схемы разводки отопления.

Нижний

Нижний розлив, либо система отопления с нижней разводкой употребляется в большинстве современных зданий. И подающий, и обратный розливы находятся в подвале. Стояки соединяются попарно перемычками, размещенными в квартире верхнего этажа либо на чердаке; в верхней точке каждой перемычки присутствует воздушник (кран Маевского).



Любой стояк является перемычкой между розливами. Неизбежный дисбаланс между ближними к элеваторному узлу и дальними от него стояками компенсируется отличием в проходимости и размерах труб. Приведем обычные значения ДУ для контура отопления, обслуживающего подъезд в современном десятиэтажном доме.

Участок	ДУ труб
Розливы вблизи элеваторного узла	50
Розливы у концевых стояков	40
Стояки	20-25

Какие конкретно преимущества дает нижняя разводка труб отопления?

• Вся запорная арматура на парных стояках сосредоточена в одном месте. Для отключения не требуется подниматься на чердак.



• Сброс теплоносителя в технический подвал при ремонте не воображает никаких неприятностей.

Но: часто подвалы употребляются под складские либо подсобные помещения магазинов. В этом случае о каком-то преимуществе сказать, сами осознаёте, не приходится: сбрасывать стояки придется через шланг в канализацию.

Основной недочёт, которым владеет нижняя разводка систем отопления — трудоемкость их запуска по окончании сброса. Дабы циркуляция началась через все стояки, необходимо стравливать воздушное пространство. В это же время не все обитатели верхних квартир могут это делать; не следует забывать и про пустующие помещения.

Верхний

Верхний розлив, либо отопление с верхней разводкой подачи в полной мере предсказуемо отличается тем, что подающая нитка розлива вынесена на чердак. Обратка остается в подвале. Любой стояк представляет собой отдельный, свободный от других стояков элемент.



На чердаке, кроме розлива подачи, в этом случае оказываются:

1. Отсекающие стояки от подачи вентиля.
2. Заглушки для их сброса (правильнее, для подсоса воздуха, нужного, дабы всецело осушить группу отопительных устройств).
3. Расширительный бак. Не обращая внимания на наименование, он не компенсирует повышение объема теплоносителя при нагреве (система так как не автономна, а подключена к теплотрассе). Бак, расположенный в верхней точке подающего розлива, проложенного с минимальным уклоном, помогает для сбора воздуха, который удаляется оттуда через сбросной вентиль.

Такая схема разводки системы отопления массово использовалась приблизительно до 80-х годов прошлого века.

Как она выглядит на фоне нижнего розлива?

• Главная неприятность тут — трудоемкость сброса запуска отдельного стояка. Для полного его осушения нужно:
• Перекрыть вентиль на чердаке.
• Перекрыть вентиль в подвале и выкрутить заглушку.
• Выкрутить заглушку на чердаке.

Любопытно: целым домом система отопления с верхней разводкой подачи сбрасывается и запускается куда несложнее, в особенности в случае если сброс от расширительного бака отопления выведен в элеваторный узел. Увы: сброс дома связан с утратой громадного количества теплоносителя, что нежелательно с позиций экономии тепловой энергии.

• Основное преимущество верхнего розлива — как раз в том, что запуск предельно несложен и не зависит от жильцов дома. Достаточно только медлительно (чтобы не было гидроудара) открыть домовые задвижки на подаче и обратке, по окончании чего остается только скинуть воздушное пространство из расширительного бака.



Стояки

Разводка теплоносителя по отопительным устройствам в частном доме возможно горизонтальной и вертикальной (стоячной). В многоквартирных зданиях на различных участках эти схемы соседствуют: в случае если розлив всегда представляет собой горизонтальную разводку, то стояк — разводка вертикальная.

Что полезно знать о стояках в многоквартирном доме?

• Ни на одном этаже, не считая верхнего в доме с нижним розливом, врезки радиаторов не должны замыкать между собой парные стояки. В случае если врезать отопительный прибор между подающим и обратным стояками на пятом этаже десятиэтажного дома, обитатели верхних этажей будут мерзнуть: циркуляция выше врезки фактически остановится.
• В зданиях новых проектов один из парных стояков часто делается холостым (другими словами не подключается к батареям). Схема разводки отопления с холостыми стояками разрешает перепускать парные стояки из подвала, без участия жильцов. Достаточно только установить на холостой нитке сбросник вместо заглушки и перегнать ее на сброс: воздушная пробка всецело вылетит на фронте воды.
• В сталинках на один стояк параллельно, без перехода диаметра часто подключается два радиатора. Наряду с этим сам стояк является перемычкой между их подводками. Такая

разводка системы отопления в полной мере работоспособна, но только при громадном (ДУ25) диаметре подводок.



Практическое следствие: если вы своими руками желаете заменить внутриквартирную разводку, или применяйте трубы для отопления того же диаметра, или дросселируйте перемычку. Инструкция связана с тем, что при диаметре перемычки 25 мм и подводках с условным проходом 15-20 батареи будут просто-напросто холодными.

Горизонтальная внутриквартирная разводка

Во многих новостройках возможно встретить относительно экзотическую схему: в квартиру заходят отводы от стояков, разрешающие развести отопительные устройства под произвольную планировку. Наряду с этим диаметр стояков и отводов подбирается так, что горизонтальный контур в вашей квартире не садит параметры отопления в квартирах выше либо ниже.

Кроме произвольной планировки, горизонтальный контур с выходом и одним входом разрешает наладить учет тепловой энергии. По мере того, как цена отопления квадратного метра возрастает, установка счетчиков делается все более актуальной.



Как верно сделать разводку отопления в горизонтальном контуре раздельно забранной квартиры?

По скромному точке зрения автора, наиболее разумным будет приспособить к данной ситуации ленинградку, либо барачную схему разводки.

• По периметру квартиры прокладывается неразрывное кольцо размером ДУ25. Под дверными проемами оно топится в стяжку либо прокладывается под настильным полом.
• Отопительные устройства врезаются параллельно кольцу, не разрывая его. Размер подводок — ДУ20. Схема подключения отдельного радиатора — нижняя либо диагональная.
• Любой радиатор комплектуется воздушником в одной из верхних пробок. Опционально смогут быть установлены дроссели либо термоголовки и отсекающие вентиля на подводках.



Заключение

Сохраняем надежду, что наши советы окажутся нужными читателю. Дополнительную данные о том, как возможно реализована разводка отопления в квартире, предложит прикрепленное видео. Удач!

Читайте также:  Водяное отопление высотных зданий