ООО Свой Мастер & PoliStyle

Статьи:

Присоединение систем отопления к тепловой сети

Схемы присоединения систем отопления бывают зависимыми и независимыми. В зависимых схемах теплоноситель в отопительные приборы поступает непосредственно из тепловой сети. Один и тот же теплоноситель циркулирует как в тепловой сети, так и в системе отопления, поэтому давление в системах отопления определяется давлением в тепловой сети. В независимых схемах теплоноситель из тепловой сети поступает в подогреватель, в котором нагревает воду, циркулирующую в системе отопления. Система отопления и тепловая сеть разделены поверхностью нагрева теплообменника и, таким образом, гидравлически изолированы друг от друга.

Могут применяться любые схемы, но следует правильно выбирать вид присоединения систем отопления, чтобы обеспечить надежную их работу.

Независимая схема присоединения систем отопления

Применяется в следующих случаях:

1. для подключения высоких зданий (более 12 этажей), когда давления в тепловой сети недостаточно для заполнения отопительных приборов на верхних этажах;
2. для зданий, требующих повышенной надежности работы систем отопления (музеи, архивы, библиотеки, больницы);
3. здания, имеющие помещения, куда нежелателен доступ постороннего обслуживающего персонала;
4. если давление в обратном трубопроводе тепловой сети выше допустимого давления для систем отопления (больше 60 м.вод.ст. или 0,6 МПа).

РС – расширительный сосуд, РД – регулятор давления, РТ – регулятор температуры: ОК – обратный клапан.

Сетевая вода из подающей линии поступает в теплообменник и нагревает воду местной отопительной системы. Циркуляция в системе отопления осуществляется циркуляционным насосом, который обеспечивает постоянный расход воды через нагревательные приборы. Система отопления может иметь расширительный сосуд, в котором содержится запас воды для восполнения утечек из системы. Он обычно устанавливается в верхней точке и подключается к обратной линии на всас циркуляционного насоса. При нормальной работе системы отопления утечки незначительны, что дает возможность заполнять расширительный бак раз в неделю. Подпитка производится из обратной линии по перемычке, выполняемой для надежности с двумя кранами и сливом между ними, или с помощью подпиточного насоса, если давления в обратной линии недостаточно для заполнения расширительного сосуда. Расходомер на линии подпитки позволяет учитывать водоразбор из тепловой сети и правильно производить оплату. Наличие подогревателя позволяет осуществлять наиболее рациональный режим регулирования. Это особенно эффективно при плюсовых температурах наружного воздуха и при центральном качественном регулировании в зоне излома температурного графика.

Наличие в схеме подогревателей, насоса, расширительного бака увеличивает стоимость оборудования и монтажа, и увеличивает размеры теплового пункта, а также требует дополнительных затрат на обслуживание и ремонт. Использование теплообменника увеличивает удельный расход сетевой воды на тепловой пункт и вызывает повышение температуры обратной сетевой воды на 3÷4ºС в среднем за отопительный сезон.

Зависимые схемы присоединения систем отопления.

В этом случае системы отопления работают под давлением, близким к давлению в обратном трубопроводе тепловой сети. Циркуляция обеспечивается за счет перепада давлений в подающем и обратном трубопроводах. Этот перепад ∆Р должен быть достаточен для преодоления сопротивления системы отопления и теплового узла.

Если давление в подающем трубопроводе превышает необходимое, то оно должно быть снижено регулятором давления или дроссельной шайбой.

Достоинства зависимых схем по сравнению с независимой:

• проще и дешевле оборудование абонентского ввода;
• может быть получен больший перепад температур в системе отопления;
• сокращен расход теплоносителя,
• меньше диаметры трубопроводов,
• снижаются эксплуатационные расходы.

Недостатки зависимых схем:

• жесткая гидравлическая связь тепловой сети и систем отопления и, как следствие, пониженная надежность;
• повышенная сложность эксплуатации.

Различают следующие способы зависимого подключения:

Схема непосредственного присоединения систем отопления

Она является простейшей схемой и применяется, когда температура и давление теплоносителя совпадают с параметрами системы отопления. Для присоединения жилых зданий на абонентском вводе должна быть температура сетевой воды не более 95ºС, для производственных зданий – не более 150ºС).

Эта схема может применяться для подключения промышленных зданий и жилого сектора к котельным с чугунными водогрейными котлами, работающими с максимальными температурами 95 – 105ºС или после ЦТП.

Здания присоединяются непосредственно, без смешения. Достаточно иметь задвижки на подающем и обратном трубопроводах системы отопления и необходимые КИП. Давление в тепловой сети в точке присоединения должно быть меньше допустимого. Наименьшей прочностью обладают чугунные радиаторы, для которых давление не должно превышать 60 м.вод.ст. Иногда устанавливают регуляторы расхода.

Схема с элеватором

Применяется, когда требуется снизить температуру теплоносителя для систем отопления по санитарно-гигиеническим показателям (например, со 150ºС до 95ºС). Для этого применяют водоструйные насосы (элеваторы). Кроме того, элеватор является побудителем циркуляции.

По этой схеме присоединяется большинство жилых и общественных зданий. Преимуществом этой схемы является ее низкая стоимость и, что особенно важно, высокая степень надежности элеватора.

РДДС – регулятор давления до себя; СПТ – теплосчетчик, состоящий из расходомера, двух термометров сопротивления и электронного вычислительного блока.

• простота и надежность работы;
• нет движущихся частей;
• не требуется постоянное наблюдение;
• производительность легко регулируется подбором диаметра сменного сопла;
• большой срок службы;
• постоянный коэффициент смешения при колебаниях перепада давления в тепловой сети (в определенных пределах);
• вследствие большого сопротивления элеватора повышается гидравлическая устойчивость тепловой сети.

• низкий КПД, равный 0,25÷0,3, поэтому для создания перепада давления в системе отопления надо иметь до элеватора располагаемый напор в 8÷10 раз больший;
• постоянство коэффициента смешения элеватора, что приводит к перегреву помещений в теплый период отопительного сезона, т.к. нельзя изменить соотношение между количествами сетевой воды и подмешиваемой;
• зависимость давлений в системе отопления от давлений в тепловой сети;
• при аварийном отключении тепловой сети прекращается циркуляция воды в отопительной установке, в результате чего создается опасность замерзания воды в системе отопления.

Схема с насосом на перемычке

1. при недостаточном перепаде давлений на абонентском вводе ;
2. при достаточном перепаде давлений, но если давление в обратном трубопроводе превышает статическое давление системы отопления не более чем на 5 м вод. ст.;
3. требуемая мощность теплового узла велика (более 0,8МВт) и выходит за пределы мощности выпускаемых элеваторов.

При аварийном отключении тепловой сети насос осуществляет циркуляцию воды в отопительной установке, что предотвращает ее размораживание в течение относительно длительного периода (8 — 12часов). Такая схема установки насоса обеспечивает наименьший расход электроэнергии на перекачку, т.к. насос подбирается по расходу подмешиваемой воды.

При установке смесительных насосов в жилых и общественных зданиях рекомендуется применять бесшумные бесфундаментные насосы типа ЦВЦ производительностью от 2,5 до 25 т/час. Более высокой надежностью обладают насосы импортного производства, которые в настоящее время начинают использоваться на тепловых пунктах.

Замена элеваторов насосами является прогрессивным решением, т.к. позволяет примерно на 10% снизить расход сетевой воды и уменьшить диаметр трубопроводов.

Недостаток – шум насосов (фундаментных) и необходимость их обслуживания.

Схема широко применяется для ЦТП.

Схема с насосом на подающей линии.

Данная схема применяется при недостаточном давлении в подающей магистрали, т.е. когда это давление ниже статического давления системы отопления (в зданиях повышенной этажности).

Расчетный напор насоса должен соответствовать недостающему напору, а производительность выбирается равной полному расходу воды в отопительнойустановке. Залив системы отопления обеспечивается регулятором подпора РД, причем разность напоров между подающей и обратной линиями дросселируется в регулировочном клапане на перемычке (ДК – дроссельный регулировочный клапан). С его помощью устанавливается необходимый коэффициент подмешивания. При нестабильном гидравлическом режиме тепловой сети обратный клапан на подающей линии заменяют регулятором давления после себя (РДПС), на который подается импульс при остановке подкачивающих насосов.

Схема с насосом на обратной линии

Данная схема применяется при недопустимо высоком давлении в обратной линии. Наиболее часто применяется на концевых участках, когда давление в обратке повышено, а перепад недостаточен. Насосы работают в режиме «подмешивание-подкачка», при этом снижается давление в обратной линии и увеличивается перепад между подающим и обратным трубопроводами. Регулятор подпора на обратной лини необходим при статическом режиме, когда насосы работают в качестве циркуляционных. В этом случае регуляторы давления на подающей и обратной линиях принудительно закрываются, и происходит отсечка абонентского ввода от тепловой сети. Для регулирования сниженного давления в обратной линии на перемычке устанавливается дроссельный регулировочный клапан (ДК), с помощью которого регулируется коэффициент подмешивания.

При использовании насосного смешения на тепловых пунктах наряду с рабочим насосом необходимо устанавливать резервный. Кроме того, требуется повышенная надежность в электроснабжении, так как отключение насоса приводит к поступлению перегретой воды из тепловой сети в местную отопительную систему, что может привести к ее повреждению. В случае аварии в тепловой сети, чтобы сохранить воду в местной системе отопления дополнительно устанавливаются обратный клапан на подающей линии и регулятор давления на обратном трубопроводе.

Схемы с насосом и элеватором

Отмеченные недостатки устраняются в схемах с элеватором и центробежным насосом. В этом случае выход из строя центробежного насоса приводит к снижению коэффициента смешения элеватора, но не снизит его до нуля, как при чисто насосном смешении. Эти схемы применимы если разность напоров перед элеватором не может обеспечить необходимого коэффициента смешения, т.е. она меньше 10÷15 м вод. ст., но больше 5 м вод. ст. В действующих тепловых сетях такие зоны обширны. Схемы позволяют вести ступенчатое температурное регулирование в зоне высоких температур наружного воздуха. Установка центробежного насоса с нормально работающим элеватором при включении насоса позволяет увеличить коэффициент смешения и снизить температуру воды, подаваемой в систему отопления.

Возможны 3 схемы включения насоса по отношению к элеватору:

Схема 1.

Схема 1 применяется, если потери напора в остановленном насосе невелики и не могут заметно снизить коэффициент смешения элеватора. Если это условие не выполняется, применяют схему 2.

Схема 2

При малых перепадах давления необходимо прикрывать задвижку 1 в схеме 3.

Схема 3

Другой схемой, которая может обеспечить двухступенчатое регулирование в зоне высоких температур наружного воздуха, является схема с двумя элеваторами.

Схема 4

Отключение одного элеватора ведет к снижению расхода сетевой воды и повышению коэффициента смешения. Каждый элеватор может быть рассчитан на 50% расхода воды, либо один на 30-40%, а другой на 70-60%.

Разработаны элеваторы с регулируемым соплом. Путем введения иглы изменяется сечение сопла и соответственно коэффициент смешения. Это позволяет в теплый период снизить расход сетевой воды и увеличить коэффициент смешения, сохраняя постоянным расход в системе отопления. Как бы ни была совершенна конструкция элеватора, погрешность и маневренность при зависимом присоединении от этого не повысятся. В последние годы в связи с увеличением строительства зданий повышенной этажности растет использование независимых схем присоединения систем отопления через водо-водяные подогреватели. Переход на независимые схемы позволяет широко применять автоматизацию и повысить надежность теплоснабжения. Целесообразно применять независимое присоединение систем отопления в сетях с непосредственным водоразбором, что позволяет ликвидировать основной недостаток этих систем, а именно, низкое качество воды, идущей на горячее водоснабжение.

Типовые схемы систем отопления

Содержание

Типы отопительной разводки

В наше время существует большое количество разновидностей отопительной разводки. Весьма популярными системами обогрева помещений считаются однотрубные и двухтрубные схемы. Эти типы имеют существенные различия.

Перед тем, как сделать выбор в пользу той или иной схемы, необходимо ознакомиться с этими двумя типами максимально подробно. Это поможет избежать нерациональных трат, а что самое главное – выбрать тот тип отопительной разводки, который окажется наиболее эффективным и менее затратным в том или ином жилом помещении.

Как раз о том, в чем заключаются главные отличия этих двух схем, а также какие они имеют преимущества и недостатки мы и поговорим в рамках данной статьи.

Однотрубная схема

В такой схеме подвод горячей воды для обогрева помещения и отвод уже остывшей производится по одной отопительной трубе. Все установленные приборы имеют последовательные соединения. Температура воды на входе во все батареи существенно снижается после снятия тепла с рядом стоящего радиатора. Данные схемы уже обычно не применяются, т.к. они неэкономичны и считаются устаревшими. Раньше они очень часто устанавливались во многоэтажных зданиях.

Самым существенным минусом такой системы считается то, что каждый отопительный радиатор невозможно отрегулировать под нужную температуру. В результате расход тепла существенный, его невозможно снизить или увеличить, что доставляет хозяевам немало проблем.

Этот недостаток можно легко устранить благодаря установке однотрубной схемы, которая в разы экономичней и современней. Отличительной особенностью такого способа выступает то, что первый радиатор имеет самую высокую, а последний – самую низкую температуру.

В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.

В высотных домах применение такой системы позволяет не расходовать средства на покупку длинных подводящих сетей, которые отличаются довольно высокой стоимостью. Обычно однотрубная система изготавливается по типу вертикально расположенных стояков, которые протягиваются через все этажи строения. Еще на этапе составления плана отопительной системы производятся точные расчеты теплоотдачи радиаторов отопления. Если имеется такая потребность, мастера осуществляют регулировку посредством использования специальных радиаторных вентилей.

Однако данная схема не готова отвечать потребностям владельцев квартир, проживающих на разных этажах. А все потому, что в период межсезонья в жилом помещении держится либо чрезмерно высокая температура, либо очень низкая. Все это становится причиной некомфортных условий для проживания.

В небольших частных домах 1-трубная схема используется в гравитационных сетях. В них движение нагретой воды происходит за счет того, что нагретая и остывшая вода имеет разную плотность. Достоинством такой системы можно назвать то, что она энергонезависима. Вне зависимости от негативных внешних факторов отопительная система функционирует бесперебойно, поэтому в помещении всегда поддерживается необходимая температура, отвечающая потребностям жильцов.

Простая схема однотрубного отопления с верхней разводкой

Нельзя не упомянуть и о существенном недостатке данной системы. Например, температура воды по радиаторам не распределяется равномерно. Самая высокая температура наблюдается у радиаторов, которые установлены на отопительной ветке самыми первыми. Чем дальше установлена батарея, тем холодней будет в ней теплоноситель. Соответственно, в удаленных жилых помещениях температура воздуха будет прогреваться плохо.

Двухтрубная схема

Двухтрубные системы устроены несколько по-другому: подвод горячей воды и отвод холодной производится по разным трубам.

Существуют различные схемы двухтрубных систем:

Они устанавливаются в зависимости от потребностей заказчика.

Двухтрубная классическая разводка

Классическая двухтрубная схема разводки система отопления.

Двухтрубная схема устанавливается вне зависимости от площади и типа дома – количество этажей не играет существенной роли, т.к. эффективность отопления не будет снижаться. Такой способ предоставляет возможность распределять горячую воду с самыми незначительным потерями. Кроме того, можно добиться максимальной теплоотдачи. Двухтрубная система зарекомендовала себя как самая эффективная и экономичная, поэтому пользуется большим спросом.

Двухтрубная система отопления с верхней разводкой

Попутная схема или «петля Тихельмана»

Попутная схема разводки отопления.

Такой вариант – это популярная разновидность двухтрубной схемы. Однако попутная имеет свою особенность – в ней совпадает направление движения воды в обратке и в подаче. Попутная схема нашла свое широкое применение в отопительных системах с довольно удаленными ветками. Применение данного варианта предоставляет возможность равномерно распределить горячую воду и снизить гидравлическое сопротивление ветки.

Лучевая (веерная) схема применяется преимущественно во многоэтажных жилых домах. Примечательной особенностью данной схемы является возможность установки в каждой отдельной квартире индивидуального теплового счетчика. При лучевой схеме на всех этажах монтируется коллектор с выходами на каждую квартиру трубопровода. Главный плюс такого способа заключается в том, что жильцы имеют возможность оплачивать то количество тепла, которое они расходуют. Это предоставляет возможность владельцам квартир экономить немалые средства во время отопительного сезона.

Веерная или лучевая система отопления.

В частных домах данная схема используется с той целью, чтобы распределить трубопроводы между разными этажами. Делается это для лучевого подключения каждой отдельной батареи к коллектору. Иными словами, к каждой отопительной единице подсоединяется индивидуальная труба обратки и подачи. Веерная схема предоставляет возможность равномерно распределить горячую воду и свести гидравлические потери к минимуму.

Важный момент: при веерной схеме на одном этаже установка производится исключительно цельными трубами. Если будут применяться медные или полимерные трубы, трубопроводы допустимо заливать в специальную бетонную стяжку. Благодаря этому можно снизить потенциальную угрозу нарушения герметичности отопительных труб в местах их состыковки.