Анализ эффективности использования различных видов отопления в городском хозяйстве

Виктор ГОРБАЧЕВ,
ООО «ВИКС-1», г. Москва, Россия
Владимир ФИЛАРЕТОВ
ИАПУ ДВО РАН, г. Владивосток, Россия

Вступление.

Рассматриваются общие проблемы централизованного отопления жилых объектов. Качественно сравниваются экономические показатели существующего водяного отопления с децентрализованным прямым электроотоплением. Показана экономическая эффективность электроотопления и намечены области и регионы, где использование электроэнергии для отопления даст значительный эффект.

Актуальность проблем отопления.

Изменение экономической ориентации России привело к необходимости проведения реформы в жилищно-коммунальной сфере. До сих пор значительные бюджетные средства выделяются для дотации жилищно-коммунального хозяйства, а одна из самых затратных частей — отопление. Уже сегодня стоимость отопления составляет больше половины от всех коммунальных платежей. Анализ состояния систем отопления показал, что на него тратится 25-35% энергетических ресурсов России, а из них около 30% — это прямые потери [1,2]. Износ трубопроводов по стране составляет 50 — 70%. Значительные потери связаны с эксплуатацией устаревших и малоэффективных котельных, с большой протяженностью и неудовлетворительной изоляцией теплотрасс, плохой теплозащитой подъездов зданий и отсутствием у населения мотивации к экономии тепла из-за отсутствия системы учета и контроля потребляемой тепловой энергии. Следует отметить, что дома, построенные в России до 2000 г. имеют неудовлетворительные теплозащитные характеристики и по сравнению с современными строительными нормами требуют для отопления примерно в 2 ÷ 2,5 раза больших энергетических затрат. Кроме прямых потерь тепла значительный объем финансирования требуется и для эксплуатации существующей традиционной системы отопления, а также для устранения постоянно возникающих аварийных ситуаций (вскрытия и ремонта теплотрасс, восстановления жилищного фонда после протечек). Существующая практика организации отопления и используемое устаревшее оборудование часто приводят к загрязнению окружающей среды и значительному ухудшению экологической ситуации в городах. Есть несколько путей решения проблем отопления, и один из них — переход на современное стационарное прямое электроотопление. В России пока в массовом сознании электроэнергия прежде всего ассоциируется с освещением, бытовыми приборами, работой различных механизмов и только в незначительной степени — как источник тепловой энергии. Во многих Европейских странах электроотопление занимает важное место. Так в странах Скандинавии (кроме Дании) 90% загородных, не городских жилых объектов отапливается электричеством, во Франции ≈54%. Следует отметить, что для развитых стран доля бытового потребления электроэнергии все время возрастает и достигает по различным оценкам 25% от всей производимой электроэнергии. По прогнозам эта доля может достигнуть 40÷60 %. В России же бытовое потребление электроэнергии в зависимости от регионов пока не превышает 12-15%.

В работе [2] приводится структура индивидуального потребления электроэнергии населением Швеции:
— 50 ÷ 55 % — отопление;
— 30 ÷ 35 % — горячая вода;
— 15÷ 20 % — приготовление пищи, освещение и эксплуатация бытовых электроприборов.

Таким образом, можно сделать вывод, что отопление является самой энергоемкой сферой, и именно в этой области имеется значительный резерв для экономии энергоресурсов.

Сравнение двух подходов к отоплению.

Рассмотрим и проанализируем обобщенную схему реализации применяемого в настоящее время в коммунальном хозяйстве традиционного централизованного отопления и децентрализованного стационарного прямого электроотопления. Последнее обеспечивается при использовании электрических конвекторов, кабельных «теплых полов», инфракрасных обогревателей, а так же различных термостатов. При традиционном способе к объектам — потребителям тепла подводятся трубы для отопления и горячего водоснабжения, а также электроэнергия. А при электроотоплении -только электроэнергия, но большей мощности (см. рис.1).

Рассмотрим экономические показатели обоих подходов к отоплению.

Рис.1. Обобщенная схема подходов к отоплению

Капитальные затраты на котельную и долю электростанции на бытовые нужды больше капитальных затрат на строительство только электростанции на отопление и бытовые нужды: Зк + Зэл> Зэл. В некоторых регионах Сибири и Заполярного круга, где отсутствуют единые электросети, строят электростанцию и тепловую котельную на одном и том же виде топлива (уголь, мазут и др.). Затраты на котельную оказываются сопоставимы с затратами на электростанцию.

Капитальные затраты на прокладку теплотрасс Зтт выше затрат на подвод электроэнергии: Зтт > Зэс. Воздушные и кабельные электросети в целом дешевле и долговечнее водяных трубопроводов, стоимость которых очень сильно зависит от местных условий. В скалистой, горной местности прокладка подземных коммуникаций крайне затруднительно и затратная. В условиях вечной мерзлоты, трубопроводы ведутся над поверхностью земли, это требует повышенных затрат на теплозащиту и обслуживание. При этом воздушные и кабельные электросети существенно долговечнее водяных трубопроводов, эксплуатация которых также требует дополнительных расходов, а повреждение (особенно в зимний период) может привести к значительным утечкам, сопровождающимися длительными нарушениями транспортного сообщения в оживленных районах города и замерзанию жилых кварталов. Кроме того, время устранения повреждения электрических сетей намного меньше времени устранения повреждения трубопроводов.

Потери при транспортировке энергии от котельной до потребителя Рт значительно больше, чем потери электроэнергии на проводах: Рт > Рэ. Потери в электрических сетях составляет 3÷5%, а в трубопроводах при удовлетворительном уровне теплоизоляции потели составляют от 20 до 30%. При нарушении теплоизоляции, они могут достигать 70%.

Стоимость обслуживания теплотрасс От значительно превышает затраты на эксплуатацию линий электропередач или кабельных сетей От > Оэ. Ситуаций, которые приводят к разрушению теплотрасс и возникновению аварийных ситуаций много больше, чем при электропередаче. Даже отключение электроэнергии в зимний период часто приводит к разрывам в теплотрассах.

Капитальные затраты на установку традиционного отопления выше аналогичных при электроотоплении: Кт > Кэ. Стоимость традиционной системы отопления очень сильно зависит от производителя, но самое дешевое водяное отопление оказывается дороже оборудования для прямого стационарного электроотопления. Импортное и отечественное высококачественное оборудования дороже электроотопления в 2÷3 раза.

Монтаж и обслуживание традиционного отопления дороже электроотопления: . Монтаж традиционных систем требует привлечения квалифицированных специалистов, специального оборудования, а иногда сварочных работ и значительного времени. Монтаж электроотопления может быть выполнен электриками любой квалификации за относительно короткое время. При этом электроотопление не требует периодической профилактики и обслуживания. Потери тепла у потребителя при традиционном отоплении выше, чем при электроотоплении: . При отсутствии покомнатной и поквартирной системы регулирования температуры в помещениях потребитель либо перегревает своё помещение, и тогда зимой открываются окна, либо приходиться включать дополнительные электрообогревательные приборы, не всегда удовлетворяющие требованиям безопасности. При электроотоплении у потребителя наивысшая мотивация в экономии и рациональном использовании тепловой энергии, так как он непосредственно контролирует свои затраты и у него есть средства контроля за температурой в каждом помещении.

Срок службы электроотопительных систем в 2-3 раза больше чем у традиционных: Тт 17.10.2018 AdMElco

Централизованная система отопления

Классификация систем городского отопления

• Составляющие централизованной системы отопления
• Инструменты для монтажа

Для комфортных условий проживания в зданиях различного назначения в крупных городах строят предприятия по производству одновременно электрической и тепловой энергии, которые получили название тепловые электрические централи (сокращенно ТЭЦ), на их базе и организовывается централизованное отопление. Благодаря их установке в городе нет необходимости строительства множества котельных с дымоходами, загрязняющих атмосферу, что положительно отражается не только на здоровье человека, но и на всей природно-климатической обстановке данного региона.

Схема независимого централизованного отопления.

Нет необходимости в большом запасе топлива высокого качества, чем сохраняется топливный баланс страны в целом. Их проще обслуживать и эксплуатировать, однако недостатки все-таки есть. Самый главный недостаток теплоэлектроцентралей — взаимодействие с кислородом металла трубопроводов, вследствие чего происходят свищи и порывы труб, которые требуют дополнительных затрат от предприятия, что в конечном счете отражается на стоимости тепла и горячей воды для конечного потребителя.

Системы теплоснабжения: зависимая и независимая.

Для европейских жителей со своими климатическими особенностями нужно, чтобы жилищные условия проживания были комфортными, а именно, теплыми. Тепловые отопительные устройства должны позволять пользователям комфортное проживание в помещении, а для складов или офисов — продуктивность работы. Теплоноситель различного вида (пар, горячая вода) поступает по трубопроводам в дома жителей от такого источника, как тепловая электрическая централь либо котельной.

Система отопления домов может быть различных видов, в том числе и централизованной. Такая система отопления должна обеспечивать теплом и горячей водой жителей промышленных и жилых помещений. Чтобы теплоцентраль и вся система отопления выполняла свою функцию на 100%, ее устанавливают неподалеку от таких зданий, разделяют по уровням, каждый из которых выполняет одну определенную задачу. Чем больше уровней, тем меньше нагрузка на предыдущий уровень теплосети.

Составляющие централизованной системы отопления

Централизованное городское отопление позволяет снижать расходы на приобретение топлива высшего сорта, так как для нормальной работы теплосети вполне подойдет и низкосортный его вид.

Схема централизованного теплоснабжения предприятия от ТЭЦ: 1,2 — водяные подогреватели систем водяного отопления и горячего водоснабжения; 3 — бак-аккумулятор горячей воды; 4 — насосы системы горячего водоснабжения; 5 — водяной теплообменник для подогрева горячей воды; 6,7 — рекуперативные и смесительные технологические аппараты; 8 — бак сбора конденсата; 9 — конденсатный насос; 10 — отопительные приборы; 11 — циркуляционные насосы; 12,13,14,15 — соответственно расходомеры пара, теплофикационной, горячей воды и конденсата.

Помимо этого, централизованная система обогрева позволяет сделать санитарные нормы лучше для всех районов и жилых массивов.

Такая система отопления, как централизованный обогрев, подразумевает в своем составе такие компоненты:

• источник теплоносителя — тепловую электрическую централь, которая производит тепло и электрическую энергию;
• источник транспортировки тепла — тепловые сети;
• источник потребления тепла — отопительные приборы домов, офисов, складов.

Отопительные системы по объему тепловых нагрузок классифицируются на сезонные по типу теплопередачи, а также на постоянные по типу передачи конечному потребителю горячей воды.

Все зависит от потребностей конечного потребителя в теплоносителе, а также экономической составляющей целесообразности его поставки для предприятия поставщика.

С увеличением отдаленности теплоцентрали от конечного потребителя, что составляет десятки километров, в прямолинейной зависимости увеличивается экономическая составляющая стоимости тепла и горячей воды. Как классифицируются системы теплоснабжения?

Схема присоединения водяного отопления к централизованному теплоснабжению с установкой водоструйного насоса: 1 — воздухоотводчик (вантуз); 2 — отопительный прибор; 3 — манометры; 4 — грязевики; 5 — тройник; 6 — водоструйный насос (элеватор).

Классификация систем теплоснабжения напрямую зависит от того, что поступает в конечном итоге в теплосеть — вода, воздух или пар. Если система подает воду, то имеет название водяного отопления, если пар — парового, если воздух — воздушного.

Кроме того, классификация систем теплоснабжения подразделяется по способу подсоединения источника горячей воды к теплосети на закрытую систему, когда теплоноситель (вода) отбирается из водовода и нагревается в сетевом теплообменнике ТЭЦ, и на открытую, где теплоноситель (вода) отбирается прямо с теплосети. В зависимости от метода подвода системы отопления к теплоцентрали существуют независимые и зависимые системы обогрева.

Каждая представленная выше система различна и имеет собственные характеристики. Так, паровая система отопления, в сравнении с другими, является более экономичной, так как требует меньших затрат на эксплуатацию, у тому же паропроводы выполняются из труб меньшего размера, что удешевляет конечную их стоимость. Паровая система предпочтительна в тех зданиях, в которых люди находятся периодически, а теплоноситель поступает по графику, что предотвращает замерзание и разрыв трубопроводов. Воздушная система может выполнять помимо функции отопления помещения еще и его вентиляцию, однако стоимость обслуживания и эксплуатации такой системы очень высока, поэтому она применяется на практике крайне редко.

Водяные системы обогрева обладают отличными санитарно-гигиеническими качествами. К тому же вода, нагретая до 60°С, при транспортировке к конечному потребителю расходует меньший поток энергии, чем пар, так как обладает большей плотностью, что позволяет использовать ее через большие промежутки транспортного пути (на 1 км пути температура теплоносителя снижается на 1°С). Помимо этого, температуру водяной системы отопления можно централизованно регулировать и легко эксплуатировать, так как нет конденсатных насосов, трубопроводов прокачки конденсата и его отводчиков.

Вернуться к оглавлению

Схема присоединения отопления к тепловой водяной сети.

Чтобы установить отопительные радиаторы, к которым централизованно подается тепло, монтажник должен располагать:

• гаечным ключом различных диаметров;
• разводным ключом;
• перфоратором;
• арматурой для крепления радиатора;
• электродами;
• сварочным аппаратом.

Система отопительных приборов, нагреваемых централизованно, должна обеспечивать номинальную расчетную температуру в здании конечного потребителя в соответствии с прописанными в санитарно-гигиенических сводах нормами. Если вы захотите отказаться от данного вида отопления, то вам потребуется специальное разрешение от местных властей, самостоятельно отключиться вы не сможете.

Чтобы не допускать подобных ситуаций, руководство ТЭЦ должно соблюдать данные вам обещания, а именно обеспечить номинальную расчетную температуру с минимальным отклонением от нормы с бесперебойной подачей в полном объеме горячего водоснабжения и тепла в ваш дом согласно установленного сезонного или круглогодичного графика. С вашей стороны требуется своевременная оплата за пользование данными услугами и еще поддержание в надлежащем состоянии установленного обогревательного прибора отопления и соединительных труб, то есть их своевременная окраска.

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.

Обеспечение теплом многоквартирных домов: централизованная система отопления

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.

Теплосети – сложная, разветвленная, протяженная система трубопроводов, предназначенная для транспортировки тепла к объектам. Они представляют собой два теплопровода – подачи (горячий) и обратный (с отработанным теплоносителем), выполняемые обычно из стальных труб диаметром 1000-1400 мм. Прокладка теплосетей может осуществляться как наземным, так и подземным способом с обязательной теплоизоляцией в обоих случаях.

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

Потребители тепла – отопительное оборудование, установленное непосредственно в многоквартирном доме или другом объекте.

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).
• 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).
• 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

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.

Центральное отопление – его преимущества и недостатки

Уже достаточно сложно представить, что когда-то жители многоквартирных домов обогревали свои «квадратные метры» самостоятельно, при помощи газовых колонок, не говоря уже о «буржуйках» и дровяных печах. Центральное отопление это достаточно новое явление, которое появилось в нашей стране во времена СССР. В таком формате, в котором оно было реализовано в стране, оно не приглянулось населению. Еще бы! Не было возможности самостоятельной регулировки, то есть с наступлением холодов в большинстве квартир становилось просто нестерпимо жарко, а на верхних этажах – холодно.



Что собой представляет ТЭЦ (Тепловая Электрическая Централь)

Даже сегодня, в жилом фонде нашей страны построенном до 2000 года (а такового у нас 80%), такая ситуация сохраняется и по сей день, причем за лишнее тепло приходится выплачивать дополнительные деньги (цена на отопление достаточно высока) из собственного кармана. Что касается перемен, то они начались сравнительно недавно и проходят очень медленно. Если вам надоело ждать улучшения жилищных условий, очень многое можно изменить самостоятельно. Данные способы мы сейчас и рассмотрим.

Прошлое и будущее



Радиатор старого образца

Вы наверняка обратили внимание на то, что радиаторы для центрального отопления (особенно в январе-феврале) чуть ли не раскаляются. Воздух в квартире полностью просушивается, цветы вянут и дышать становится совершенно невозможно. Если открываешь форточку, то в квартиру проникает ледяной отечественный холод – получается, что окно просто невозможно открыть, а закрыв его становится невозможно дышать.

Немного по теории

Ситуация с зимним отоплением сложилась неоднозначная и только на первый взгляд кажется непонятной. Вообще, центральная система отопления в нашей стране регулируется централизованно. В зависимости от температуры воздуха (а порой просто по календарю), на центральной ТЭЦ регулируется подача горячей воды в трубы для центрального отопления. Далее, вода проходит через котельные (районные ЦТП) где регулируется в отдельности для каждого дома, в зависимости от температуры воздуха.

Что интересно, за минимум берется показатель для самых больших зданий района (больница, школа и пр.) где требуется высокая температура для того чтобы полностью прогреть помещение и поддерживать в нем оптимальную температуру. Получается, что в удаленных и больших зданиях температура обогрева оптимальная, а в близлежащих домах – духота.

Теперь что касается внутридомовых систем отопления – работают они по такому же принципу что и районные ЦТП. То есть воду нагревают до максимальной температуры, которой будет достаточно для отопления самого дальнего стояка.



Пункт управления одного из российских ТЭЦ

Что мы имеем в результате? Системы центрального отопления старого образца не регулируются. В лучшем случае, у вас в квартире может быть установлен ручной вентиль, который в, как правило, просто демонтируется в связи с его непригодностью, частыми подтеканиями и постоянными поломками. Также, вся система в целом практически не регулируема и поэтому в случае поломки на линии, весь район города останется без тепла на срок ремонта.

Получается, что система центрального отопления никак не учитывает человеческие потребности в тепле. Если сказать научным языком, то работу системы можно охарактеризовать так: «система без отрицательной обратной связи», ну а если по-простому: «бери, что дали и будь доволен».

Поговорим о хорошем



Плюсы централизованной системы отопления

Чтобы недостатки центрального отопления не омрачали вашу жизнь, давайте рассмотрим положительные стороны таких систем:

• Первое и самое главное – возможность использования дешевого топлива. Большинство городских котельных в качестве топлива используют каменный уголь или мазут. Также, в качестве альтернативы принято использовать их дешевые аналоги – отходы лесопроизводства. Нередко можно встретить станции, работающие на газу – использование такого источника топлива в общественных целях тоже будет экономичнее, нежели подключение к газу частного лица;
• Высокая надежность – еще один немаловажный фактор. Если городской муниципалитет следит за оборудованием и вовремя проводит все работы, связанные с ремонтом отопительных систем, можете быть уверены, что зиму вы встретите в тепле и комфорте;
• Котлы центрального отопления топятся в большинстве случаев экологичными видами топлива, ввиду чего экологическая обстановка в районе становится значительно лучше (читайте также о преимуществах газового котла для отопления и горячего водоснабжения).
• Простота в использовании. Вам не нужно следить за оборудованием – радиаторы центрального отопления всегда выдают стабильную температуру (вне зависимости от погодных условий).



Схема отопления многоэтажного дома

Наши дни



Типичная многоквартирная новостройка

При строительстве новостроек инженеры по-другому подошли к проблеме отопления – в основе решения проблемы лежит принцип регулируемого потребления отопления. При таком раскладе люди сами могут определить свои потребительские нормы.

Вообще, современный тепловой узел представляет собой автоматизированную систему энергосберегающего оборудования, который корректирует и контролирует подачу тепла в здание. Называется эта чудо система автоматизированным индивидуальным тепловым пунктом (в нормативных документах АИТП). А вот как отключить центральное отопление в квартире, читайте в других статьях на нашем сайте.



Автоматизированный индивидуальный тепловой пункт

Новые котлы центрального отопления контролируют давление и температуру горячей воды (автоматически) как на входе в дом, так и на выходе. Получается, если разница температур между горячей водой слишком велика или слишком мала, систему следует отрегулировать и настроить режим теплоподачи.

Установленные на самом доме температурные датчики контролируют постоянное изменение температуры воздуха и в соответствии с показаниями регулируют режимы теплоснабжения.

Внимание! Вы можете и своими руками отрегулировать режим теплоподачи при помощи специального клапана, установленного в каждой квартире!

Подведем итог

Теперь вы знаете, что такое центральное отопление и имеете хоть поверхностное, но, все же, представление, как все это работает на самом деле, и за что вы платите свои деньги. Размещенная на сайте инструкция, содержащая фото и видео материалы позволит вам более точно разобраться в вопросе централизованного отопления и сделать соответствующие выводы – устраивает оно вас или же нет.

Page 2

Отказ от централизованной системы и переход на свое отопление в квартире сейчас встречается довольно часто, как более выгодный, то есть, эффективный и дешёвый вариант. Мы не будем рассматривать юридическую сторону вопроса, это полностью отдельная тема. Здесь мы обратим внимание на способы разводки радиаторов от газового конвекционного котла.



Отопление квартиры при помощи радиаторов

Автономное отопление



Настенный котёл для системы отопления квартиры

Для автономии система отопления в квартире может быть очень разной, но если мы говорим о водяных контурах, то здесь может рассматриваться три основных варианта – «тёплый пол», двухтрубная и однотрубная системы обогрева. Также возможен совмещённый вариант, что тоже приносит очень хорошие результаты. Но мы остановимся именно на радиаторах, таких родных и привычных для каждого постсоветского человека.

Двухтрубная и однотрубная системы



Схема отопления в квартире на две трубы

• Самой надёжной, пожалуй, является двухтрубная система отопления квартиры, потому что при такой разводке минимум теплопотерь. Здесь теплоноситель, в данном случае – вода, с трубы подачи поступает в радиатор, но с него возвращается уже в трубу возврата или «обратку». Трубы можно расположить по-разному – они могут проходить две вместе, под батареями, у пола или же подача монтируется поверх приборов отопления.



Схема однотрубной разводки отопления

• Несколько иначе обстоит ситуация с однотрубной системой отопления, потому что в таком случае вода, поступая из трубы в радиатор, опять возвращается в ту же трубу, но уже слегка охлаждённой. Получается, что чем дальше прибор отопления от начала, тем он будет холоднее, потому что теплоноситель, доходя до него, остывает в других батареях. Такая конструкция хороша для двух-трёх батарей среднего размера, во всяком случае, можно допустить до пяти, но и это уже будет перебором.



Схема отопления квартиры: цифрой 1 обозначен байпас, а цифрой 2 – радиатор

• Однотрубные схемы отопления квартиры могут быть с байпасом, как это показано на верхнем рисунке, и могут быть без него, как это видно на нижнем изображении. Разница заключается в том, что перемычка позволяет демонтировать радиатор без остановки циркуляции теплоносителя – для этого достаточно всего лишь перекрыть краны на батарею. Но если байпас отсутствует, то снимая отопительный прибор, вы разрываете цепь, а значит, и прерываете циркуляцию (по такой схеме часто собрана подача воды на полотенцесушители в многоквартирных домах).



Однотрубное подключение радиатора без байпаса

Совет. Если комнаты в квартире расположены в одной линии, то нет смысла монтировать однотрубный контур отопления, потому что трубу всё равно нужно поворачивать назад, к котлу. Расход материала получится одинаковым, поэтому лучше использовать двухтрубное подключение.

Монтаж схемы отопления



Полная схема отопления в квартире

1. Труба из металлопласта или пропилена;
2. Краны шаровые;
3. Кран прямоточный радиаторный;
4. Бак расширительный мембранный на 18л;
5. Насос циркуляционный в комплекте;
6. Клапан обратный;
7. Группа безопасности;
8. Радиаторы отопительные;
9. Клапан термостатический;
10. Краны радиаторные угловые или прямые (по потребности);
11. Заглушка или футорка;
12. Клапаны Маевского;
13. Кран шаровой для спуска воды;
14. Заглушка или футорка;
15. Головки термостатические.

Советы: диаметр труб указан на схеме, но пользуясь полипропиленом (экопластиком), подачу и возврат можно выполнить тридцать второй трубой (наружный d-32 мм), а отводы на радиаторы делать двадцатой. Краны лучше тоже использовать из полипропилена, потому что они практически не закипают и эксплуатационный ресурс у них выше, чем у металлических.

Радиаторы для автономного отопления



Алюминиевый радиатор ELEGANT

• До последнего времени, как того и требовала инструкция, у вас, вероятно были чугунные батареи, которые подключались к централизованной системе отопления. Но для автономии такие отопительные приборы не выгодны, по крайней мере, по двум причинам – во-первых, у них слишком большая ёмкость и надо подогревать много воды и, во-вторых, чугун является не очень хорошим проводником тепла (слишком толстый) и поэтому долго греется. В результате вы получите перерасход газа и необоснованные затраты денег.
• Наиболее подходящие радиаторы отопления для квартиры сделаны из алюминия, стали и биметалла. Любые из них подходят для низкого давления, каким обладает небольшой водяной контур и все они выдерживают высокие температуры. При желании вы можете также совместить в одном контуре радиаторы и систему водяного тёплого пола.

Совет. Самые эффективные (цена тоже самая высокая), но и самые капризные из всех вышеперечисленных приборов отопления – алюминиевые радиаторы и при большом содержании щелочей в воде в систему нужно добавлять нейтрализаторы. Также нельзя допускать наличия меди в контуре, так как взаимодействие этих двух цветных металлов ведёт к их окислению и разрушению.

Расчёт радиаторов



Количество секций можно уменьшать и увеличивать

• Чтобы сосчитать количество секций в радиаторе, необходимых для комнаты с потолками не выше 3 метров, можно воспользоваться формулой S*100/P. Здесь S обозначает площадь помещения, а P – номинальную мощность секции, которая обычно колеблется от 180 до 200Вт. Цифра 100 отображает необходимое количество Вт/м2, а буквой K мы обозначим исходный результат.
• Берём, к примеру, стандартную комнату 3,5×6,5м=22,75м2, батареи с мощностью одной секции 185Вт и подставляем значения в формулу. Мы получаем K=S*100/P=22,75*100/185=12,29, но дробного количества секций быть не может, поэтому округляем число в большую сторону (про запас) и получаем отопительный прибор, состоящий из 13 секций.



Панельные радиаторы разной величины и мощности

• Но как быть, если вы приобрели панельные радиаторы отопления в квартиру, ведь они не разбираются по секциям, а просто варьируются по мощности и величине. В этой ситуации тоже используется формула, но уже, конечно, другая — P=V*41. Буква P здесь будет соответствовать исходной мощности, V – объёму помещения, 41 – количество Вт/м3. Для расчётов используем небольшую спальню высотой 250 см и площадью 225*450=10,125м2, значит V=2,5*10,125=25,3125м3.
• Теперь высчитываем мощность радиатора, который нам придётся устанавливать своими руками в этой самой спальне. Значит, P=V*41=25,3125*41=1037,81,25Вт. Приборов отопления с такой мощностью, конечно, не бывает, поэтому, в зависимости от климата своего региона, выбираем батарею либо на 1кВт, либо на 1,5кВт.

Сварка полипропилена



Разогрев паяльником полипропилена

• Наиболее эффективным обогрев квартир получается из полипропиленовых труб для отопления, причём, здесь подразумевается не только теплоотдача радиаторов, но также цена контура и скорость его монтажа. Для разводки, как уже упоминалось выше, используется армированная алюминиевой фольгой труба диаметром 32 мм и 20 мм.



Труба стыкуется с тройником

• Разогрев полипропилена происходит при температуре 280⁰C-300⁰C, с удержанием трубы и фитинга на горячей насадке в течение 5-6 секунд. Затем части снимаются и соединяются между собой путём вкладывания друг в друга, как на фото вверху. После фиксации их ещё удерживают на 5-6 секунд.

Заключение

Вам наверняка приходилось смотреть видео ролики или наблюдать воочию за монтажом системы отопления. Но когда вы будете делать её самостоятельно, то постарайтесь придерживаться указаний, которые вы найдёте на этой странице и в инструкции газового котла.

Читайте также:  Можно ли закрывать стояк отопления гипсокартоном