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.

Особенности схемы центрального отопления

Для восполнения потребностей в отоплении жильцов многоэтажных домов идеально подходят централизованные системы теплоснабжения. Централизованное теплоснабжение подразумевает передачу нагретого теплоносителя из котельной по коммуникациям, подведенных к многоэтажному дому изолированных труб.



Централизованные котельные имеют высокий уровень КПД и позволяют совмещать низкие эксплуатационные затраты и доступные показатели эффективности теплоснабжения многоэтажных домов. Но чтобы эффективность центрального теплоснабжения была на оптимальном уровне, схема центрального отопления разрабатывается профессиональными инженерами-теплотехниками.

Главные принципы, по которым создается схема отопления дома, состоят в том, чтобы добиться максимальной эффективности обогрева при минимальных затратах ресурсов. Подрядчики и строители заинтересованы в том, чтобы обеспечить владельцев квартир надежной и продуктивной системой теплоснабжения, поэтому схема отопления многоэтажного дома создается с учетом стоимости теплоресурсов, показателей тепловой отдачи отопительных устройств, их энергоэффективности и правильной последовательности подключения к контуру.

Основные характеристики обогрева многоэтажных домов

Любая схема отопления многоэтажного дома полностью отличается от метода и поэтичности подсоединения приборов отопления в частных домах. Она обладает более сложной структурой и позволяет получить тепло даже в самые знойные морозы, предотвратив появления завоздушенности радиаторов, холодных пятен, утечки, гидроударов и промерзших стен.

Правильно разработанная система отопления, схема для которой составляется в индивидуальном порядке, гарантирует наличие оптимальных условий в квартире. Температура зимой будет составлять 22 градусов, а относительная влажность – 40%. Для получения таких показателей на первом месте не только схема отопления, но и качественная изоляция квартир, которая препятствует выход тепла на улицу сквозь щели в стенах, крыше и оконных проемов.



Система центрального водяного отопления

Создание схемы

На первом этапе над созданием схемы отопления работают специалисты-теплотехники, которые выполняют перечень расчетов и добиваются подобных показателей продуктивности системы обогрева на всех этажах постройки. Они составляют аксонометрическую схему системы отопления, которая применяется в дальнейшем монтажниками.

Правильно составленные расчеты гарантируют, что для спроектированной системы отопления будет характерно нормальное давление теплоносителя, которое не приведет к гидроударам и сбоям в работе.

Использование элеваторного узла в схеме отопления

Составленная схема центрального отопления подразумевает, что в радиаторы, находящиеся в квартире, будет попадать теплоноситель оптимальной температуры. Но на выходе из котельной температура воды может превышать 100 градусов. Для получения охлаждения теплоносителя методом подмешивания холодной воды, выполняется соединение обратки и подающей магистрали элеваторным узлом. Правильная схема элеватора позволяет узлу воспроизводить перечень функций.

Основной функцией узла считается непосредственное участие в процессе теплообмена, так как горячий теплоноситель, проникая в него, дозируется и смешивается с инжектируемым теплоносителем из обратки. В итоге, узел позволяет получить оптимальные результаты в вопросах смешивания горячего теплоносителя из котельной и остывшей воды из обратки. После этого подготовленный теплоноситель нормальной температуры попадает в квартиры.

Конструктивные особенности схемы

Эффективная отопительная система в многоэтажном доме подразумевает применения множества других конструктивных деталей. Сразу после элеваторного узла в отопительную систему добавляются особые задвижки, которые контролируют подачу теплоносителя. Они помогают контролировать процесс отопления всего дома и отдельных подъездов, но доступ к этим устройствам имеют только работники обслуживающих коммунальных организаций.

В схеме отопления, кроме тепловых задвижек, применяются чувствительные устройства для регулировки и настройки отопления. Речь идет об устройствах, которые увеличивают производительность системы отопления и позволяют получить максимальную автоматизацию обогревательного процесса дома. Это такие приборы как: коллекторы, терморегуляторы, автоматика, теплосчетчики.

Разводка трубопровода



Затем появляется вопрос правильной разводки трубопровода в доме. В современных домах схема разводки отопления может быть воплощена по одному из нескольких возможных шаблонов:

1. однотрубное подсоединение. Первый шаблон подразумевает однотрубное подсоединение с верхней или нижней разводкой и считается частым применяемым способом при оснащении отопительными системами многоэтажных домов. При этом размещение обратки и подачи не считается строго регламентированными и может отличаться в зависимости от внешних условий – региона, в котором возведен дом, его планировки, этажности и конструкции. Направление движение теплоносителя по стоякам также может меняться. Предусмотрен способ движения нагретой воды по направлению снизу-вверх или сверху-вниз. Однотрубное подсоединение отличается легкой установкой, невысокой ценой, надежностью и длительным сроком использования, но при этом наблюдается ряд недостатков. Среди них можно выделить снижение температуры теплоносителя в момент движения по контуру и низкие показатели эффективности. На практике могут применяться разные приспособления для компенсации минусов, которыми отличается однотрубная схема отопления, лучевая система, при этом, может стать продуктивным решением проблемы. Она предназначена для применения коллектора, который помогает контролировать температуру;
2. двухтрубное подсоединение. Двухтрубное подсоединение считается вторым вариантом шаблона. Такой вариант лишен минусов, описанных выше, и отличается другой конструкцией. При воплощении этой схемы нагретая вода из радиатора попадает сразу в обратный клапан и идет в котельную для подогрева. Таким образом, устраняется проблема утраты температуры теплоносителя, который движется по контуру многоэтажного строения. Трудность подсоединения такой схемы заключается в реализации такого способа обогрева долгим и трудозатратным процессом, который нуждается в больших финансовых и физических расходах. Обслуживание такой системы также высокое, но при этом цена компенсируется качественным и равномерным обогревом дома на всех этажах. Среди преимуществ можно выделить возможность монтажа на каждую батарею в контуре особого устройства – теплосчетчика. Он помогает контролировать температуру теплоносителя в радиаторе, и, применяя его в квартире, владелец получит высокие результаты в вопросе экономии средств на оплату коммунальных услуг, ведь он может сам контролировать отопление.

Подсоединение радиаторов к системе

После определения способа разводки труб к контуру подсоединяются радиаторы отопления. На этом этапе схема отопления не будет полностью отличаться от схемы обогрева высотного дома. Так как система центрального теплоснабжения отличается эффективной и бесперебойной работой, универсальностью и обладает оптимальным соотношением температуры и давления теплоносителя, то схема подсоединения радиаторов в квартире подразумевает применение батарей из разных металлов.

В многоэтажных строениях могут применяться чугунные, алюминиевые, биметаллические и стальные радиаторы, которые дополняют систему центрального отопления и предоставят хозяевам квартир возможность жить в оптимальных температурных условиях.



Подсоединение радиаторов к системе

Финальный этап работ

На этом этапе выполняется подключение радиаторов, при этом их внутренний диаметр и количество отделений рассчитывается в соответствии с типом подачи и скорости охлаждения теплоносителя. Так как централизованное отопление – это сложная система взаимосвязанных узлов, то выполнить замену батарей или ремонт перемычек в квартире сложно. Ведь разбор какой-либо детали может спровоцировать сбой в работе теплообеспечения всего дома.

Поэтому хозяевам квартир, которые применяют для обогрева центральное отопление, не стоит самим делать какие-либо работы с радиатором и системой трубопровода, так как любое вмешательство влечет за собой серьезную проблему. Правильно составленная схема отопления многоквартирного дома способствует получению хороших показателей в вопросах обогрева и теплообеспечения.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your quota.

Читайте также:  Как отключится от центрального отопления многоквартирных домов