Теплоснабжение

Теплоснабжение — система обеспечения теплом зданий и сооружений, предназначенная для обеспечения теплового комфорта для находящихся в них людей или для возможности выполнения технологических норм.

Содержание

Состав системы теплоснабжения

Система теплоснабжения состоит из следующих функциональных частей:

1. источник производства тепловой энергии (котельная, ТЭЦ);
2. транспортирующие устройства тепловой энергии к помещениям (тепловые сети);
3. теплопотребляющие приборы, которые передают тепловую энергию потребителю (радиаторы отопления, калориферы).

Классификация систем теплоснабжения

По месту выработки теплоты системы теплоснабжения делятся на:

• централизованные (источник производства тепловой энергии работает на теплоснабжение группы зданий и связан транспортными устройствами с приборами потребления тепла);
• местные (потребитель и источник теплоснабжения находятся в одном помещении или в непосредственной близости).

По роду теплоносителя в системе:

По способу подключения системы отопления к системе теплоснабжения:

• зависимые (теплоноситель, нагреваемый в теплогенераторе и транспортируемый по тепловым сетям, поступает непосредственно в теплопотребляющие приборы);
• независимые (теплоноситель, циркулирующий по тепловым сетям, в теплообменнике нагревает теплоноситель, циркулирующий в системе отопления).

По способу присоединения системы горячего водоснабжения к системе теплоснабжения:

• закрытая (вода на горячее водоснабжение забирается из водопровода и нагревается в теплообменнике сетевой водой);
• открытая (вода на горячее водоснабжение забирается непосредственно из тепловой сети).

Виды потребителей тепла

Потребителями тепла системы теплоснабжения являются:

• теплоиспользующие санитарно-технические системы зданий (системы отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, горячего водоснабжения);
• технологические установки.

По режиму потребления тепла в течение года различают две группы потребителей:

• сезонные, нуждающиеся в тепле только в холодный период года (например, системы отопления);
• круглогодичные, нуждающиеся в тепле весь год (системы горячего водоснабжения).

В зависимости от соотношения и режимов отдельных видов теплопотребления различают три характерные группы потребителей:

• жилые здания (характерны сезонные расходы тепла на отопление и вентиляцию и круглогодичный — на горячее водоснабжение);
• общественные здания (сезонные расходы тепла на отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха);
• промышленные здания и сооружения, в том числе сельскохозяйственные комплексы (все виды теплопотребления, количественное отношение между которыми определяется видом производства).

Проблемы в теплоснабжении

Одной из ключевых проблем теплоснабжения в Российской Федерации является снижение теплоотдачи отопительных приборов и теплообменных аппаратов из-за накопления окислов и солей металлов.

1. Суммарные потери тепловой энергии в системе составляют до 30 %

• Растут потери тепловой энергии и теплоносителя
• Растут затраты электрической энергии на циркуляцию теплоносителя
• Снижается КПД источника тепловой энергии из-за повышения температуры обратной воды

2. Сокращается нормативный срок эксплуатации внутридомовых тепловых сетей и оборудования с 30 до 10 лет

В масштабах страны это приводит к вынужденным расходам на внеплановые капитальные ремонты на сумму более 23 млрд руб. ежегодно. Основные требование к любой отопительной системе — надежность, долговечность, эффективность, экономичность. Новые, только смонтированные и испытанные системы централизованного и индивидуального отопления работают без сбоев в соответствии с проектной мощностью. По прошествии некоторого времени наблюдается недостаточная теплоотдача, увеличивается расход топлива и электроэнергии.

Практика показывает, что трубопроводы систем отопления в зданиях, где не проводятся профилактические работы более 10 лет, на 40-50 % забиты окислами и солями металлов. Накипь создает термическое сопротивление теплоносителю, что ведет к снижению теплоотдачи, а это, в свою очередь, приводит к ухудщению комфортных условий для проживания жильцов. Поскольку теплопроводность накипи в 40 раз ниже теплопроводности металла в системах отопления, отложения толщиной всего 1 мм снижают теплоотдачу на 15 %. Если процесс не остановить вовремя, произойдет выход из строя теплообменников, трубопроводов, отопительных приборов. Из всех существующих методов, связанных с профилактическими работами по поддержанию теплового оборудования в рабочем состоянии, в России традиционно, уже на протяжении десятилетий, применяются:

• механическая очистка
• химическая промывка
• гидравлическая промывка

Данные методы имеют достаточно низкий КПД и значительные ограничения по применению. Главное ограничение по применению состоит в том, что методы можно использовать только в межсезонный период, когда теплоноситель не подается в теплоцентрали. В среднем по России этот период длится всего 3-5 месяцев. В северных территориях России осенне-зимний период заканчивается в конце июня и начинается в середине сентября. Помимо усовершенствования метода промывки внутридомовых тепловых сетей и теплообменного оборудования большое значение имеет реагент, которым промывается объект. В настоящее время шлам удаляется при помощи химической промывки с использованием слотных и щелочных реагентов. Помимо экологической опасности данные реагенты негативно влияют на трубы, так как вступают в реакцию с металлом, что приводит к его разрушению. В настоящее время в России, помимо технологии Савант, не существует химических реагентов, позволяющих эффективно удалять отложения, не вступая в реакцию с металлами и уплотнительными материалами [1] .

Системы теплоснабжения

Системы теплоснабжения

Централизованное теплоснабжение может осуществляться от ТЭЦ, районных, квартальных и групповых котельных. Системы теплоснабжения могут быть местные — печи, газовое или электрическое отопление, централизованные — котел, котельная для одного и многих помещений, зданий.

Кроме источников тепла, все другие элементы в системах централизованного теплоснабжения и теплофикации одинаковы.

Теплоносителем называется среда, которая передает тепло от источника тепла к нагревательным приборам систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. По виду теплоносителя системы теплоснабжения делятся на две группы — водяные и паровые.

Водяные системы различаются по числу теплопроводов на однотрубные, двухтрубные и многотрубные. Однотрубная система— это система горячего водоснабжения на бытовые цели. Двухтрубная система состоит из двух трубопроводов — подающего и обратного, в совокупности с третьей трубой горячего водоснабжения является трехтрубной. Если система горячего водоснабжения имеет два теплопровода и один из них циркуляционный, то вся система теплоснабжения совместно с двумя теплопроводами на отопление и вентиляцию будет называться четырехтрубной.

Водяные системы теплоснабжения по способу присоединения систем горячего водоснабжения разделяются на две группы: закрытые и открытые. В закрытых системах вода используется только в качестве греющей среды, в открытых — вода может частично или полностью разбираться потребителями горячего водоснабжения..

Схемы присоединений систем отопления и вентиляции к тепловым сетям могут быть зависимые или независимые При зависимой схеме вода из тепловых сетей поступает непосредственно в нагревательные приборы систем отопления и вентиляции.

Схемы присоединения систем теплоснабжения зданий

а — подключение отопления и вентиляции независимое (дома более 12 этажей по элеваторной схеме с задвижкой на перемычке для снижения температуры прямой воды до 100°С); б —схема зависимая с двухтрубной системой трубопроводов (температура теплоносителя в наружных тепловых сетях 150—70° С; на вводе в квартал в ЦТП предусматривается установка регулятора давления «до себя» и горячеводных насосов, обеспечивающих необходимое давление в прямой и обратной магистралях для теплоснабжения зданий повышенной этажности, до 16 этажей, по элеваторной схеме); в — схема, подразделяемая на два способа подключения зданий в зависимости от их этажности: для зданий 12 и более этажей — независимая с температурой вторичной воды для отопления и вентиляции 105—70° С; для зданий 12 и менее этажей — зависимая с температурой тепловых сетей 150—70° С, с двухзонной системой горячего водоснабжения, открытым водоразбором и установкой регулятора «до себя» в элеваторных узлах (нижняя зона—9 этажей, верхняя —3 этажа); г — схема независимого подключения систем отопления с устройством в подвалах высотных зданий ЦТП, оборудованных бойлерами и бесшумными повысительными и циркуляционными насосами.

У — бойлер; 2 — терморегулятор; 3 — повыеительиый насос; 4 — регулятор давления «после себя», 5 — циркуляционный насос; 6 — диафрагма; 7 — соленоидный клапан; 8 — регулятор давления «до себя»; 9 —элеватор; ГВС — непосредственный водоразбор с повысительными насосами.

При независимой схеме вода из тепловой сети проходит через подогреватели. В этом случае применяются два теплоносителя — греющий (вода из тепловых сетей) и нагреваемый (вода, циркулирующая в местных системах отопления). Имеются как бы два раздельных контура: по одному циркулирует вода из тепловой сети, не смешиваясь с водой, циркулирующей по второму контуру — в местной системе отопления.

Оборудование абонентских вводов при зависимой схеме значительно проще и дешевле, чем при независимой. Независимая схема применяется, когда давление в обратном трубопроводе тепловой сети превосходит допускаемое для нагревательных приборов местных систем или перепад давления недостаточен для работы по зависимой схеме. По санитарным нормам вода, поступающая в нагревательные приборы отопительных систем жилых зданий, не должна превышать 95—110° С, поэтому в СССР широкое распространение получила схема с элеватором.

Непосредственное безэлеваторное присоединение потребителей к теплосетям возможно при совпадении температурных режимов потребителя и тепловых сетей (при условии установки шайб перед системами отопления).

Температура обратной воды в системах с безэлеваторным присоединением к теплосетям и в системах со смешением должна быть 70° С.

Для исключения возможности вскипания воды в системе отопления при непосредственном (безэлеваторном) присоединении давление в обратной линии теплосети должно быть не менее давления, соответствующего температуре кипения воды.

Минимальное давление принимается: 0,176 МПа (1,8 кгс/см 2 ) при Т=130°С; 0,264 МПа (2,7 кгс/см 2 ) при Т=140°С; 0,382 МПа (3,9 кгс/см 2 ) при Т=150° С.

Если давление в обратной магистрали меньше статического давления местной системы, то для предохранения последней от опорожнения устанавливается регулятор давления «до себя»

Теплоснабжение систем водяного отопления это

Добавлен в корзину

Удален из корзины

Добавлен в избранное

Удален из избранного

Базовые знания о принципе работы отопительной системы необходимы практически каждому. Это позволит за короткое время найти ту или иную неполадку, а также избежать появления ошибок в момент установки и проектирования. В этой статье вы узнаете все самое интересное, что касается принципа работы водяных отопительных систем.

Из чего состоит система водяного отопления?

Специалисты называют такие системы гидравлическими или жидкостными. Дело в том, что тепловая энергия направлена к отопительным устройствам от котла. Среди этих устройств могут быть: теплый пол, радиатор и многие другие. Процесс циркуляции проходит в трубопроводе с нагретой водой. Другими словами, система водяного отопления представляет собой замкнутую цепочку, которая состоит из труб, отопительных устройств, котла. Кроме того, сюда можно включить такие элементы, как: гайки, краны, бак, систему безопасности и многое другое.

Работа отопительной системы

Отопительная система работает следующим образом: Нагретая жидкость в котле продвигается по системе, тепло распределятся по трубам к приборам, после чего, поступает для нагрева помещения. Так как все элементы отопления представляют собой замкнутую систему, жидкость движется по кругу.

Основные виды отопительных систем

Отопительную систему разделяют на две группы по способу циркуляции теплового носителя:

• От насоса. Принудительная циркуляция.
• Конвективная система. Естественная циркуляция.

Мы можем рассмотреть работу каждой системы в данной статье.

Отопительная система с естественной циркуляцией

Данная система является самой простой, хотя монтаж ее трудно назвать таковым.

В котле происходит нагрев теплоносителя. Данный процесс приводит к уменьшению плотности воды, после чего, она продвигается вверх по трубе, которая называется подающий стояк. Жидкость вытесняется в расширительный бак, где ее объем значительно увеличивается. Далее, она направляется вниз по трубам, которые получили название горизонтальные стояки. Затем вода оказывается в отопительном приборе. Здесь она снова возвращает свою плотность, что позволяет ей стечь вниз, для возвращения в котел.

Стоит отметить, что вертикальные стояки должны быть большого диаметра. Это позволяет образовываться побудительной силе, приводящей к циркуляции теплоносителя.

В такой системе отопления необходимо учитывать уклоны.

В первую очередь необходим уклон к отопительному прибору от стояка. Затем, уклон нужен в “обратке” к котлу. Если нет уклона, то система не будет работать.

Отопительная система с принудительной циркуляцией

Для работы данной системы необходимо использование циркуляционного насоса. Существует различные модели таких насосов, которые отличаются друг от друга своей мощностью.

Обратив внимание на схему, показанную ниже, можно увидеть нагрев теплоносителя в котле. Благодаря насосу, вода движется по трубам к отопительным приборам. Кроме того, вентили имеются на каждом радиаторе. Они позволяют устанавливать более комфортную температуру. В наше время можно использовать ручные или автоматические вентили.

Практически все радиаторы оснащены специальными кранами, через которые можно удалить воздух из системы. Принцип работы данной системы аналогичен предыдущему. Охлажденная вода возвращается по трубе обратно в котел.

Чтобы выбрать отопительную систему для дома, необходимо выделить их недостатки и преимущества.

Плюсы и минусы отопительных систем

Две вышеперечисленные системы имеют свои плюсы и, конечно же, минусы. Рассмотрим их поподробней.

Плюсы отопительной системы с принудительной циркуляцией:

• Возможна регулировка теплового потока в автоматическом режиме.
• Имеет возможность задавать температурный режим для каждого помещения в отдельности. Он также будет поддерживаться автоматически.
• Благодаря автоматическому режиму расход топлива более экономичный.
• Можно использовать трубы из пластика, что снизит стоимость монтажа и затраты на покупку материала.
• Пластиковые трубы не портят интерьер помещения. Кроме того, их можно скрыть в стене.

Минус принудительной циркуляции заключается в зависимости работы всей системы от электричества. Нельзя забывать, что работу насоса обеспечивает электросеть.

Плюсы отопительной системы с естественной циркуляцией

Имеет единственный плюс – она не зависит от электричества. В такой системе не используется насос.

Минусы отопительной системы с естественной циркуляцией:

• Нет возможности отрегулировать тепло в автоматическом режиме.
• Высокие затраты на топливо.
• Необходимы трубы с большим диаметром: пластиковых и стальных, что увеличивает стоимость.
• Низкая эстетичность от монтажа больших труб.
• Нельзя использовать бойлер косвенного нагрева, а также водяные теплые полы.

Вышеперечисленная информация позволит выбрать удобную систему отопления не только для дома, но и для любого другого помещения.