Тепло с доставкой на дом: как устроена система центрального отопления, общая схема и особенности

Центральное (или централизованное) отопление – система обеспечения теплом большого количества жилых объектов.

Она чаще всего применяется для отопления многоквартирных домой, офисных зданий, промышленных объектов.

Понять суть, устройство и принцип работы, а также разобраться в видах центральной отопительной системы, поможет эта статья.

Центральное отопление: что это такое

Структура централизованного отопления представляет собой несколько взаимосвязанных между собой элементов.

Источник тепла и теплообменник

В качестве источника тепловой энергии могут выступать ТЭЦ или котельные. Теплоэнергоцентраль нагревает теплоноситель за счёт тепловой энергии, которую вырабатывает пар от воды в паровых турбинах.

С помощью теплообменника уже нагретая вода передаёт тепло холодной воде. В котельных тепловую энергию добывают от горячей воды.

Считается, что одна ТЭЦ способна заменить несколько котельных, но и последние тоже пока остаются востребованными.

Теплосети

Представляют собой систему соединённых между собой трубопроводов для передачи тепла к жилым объектам. Сети теплоснабжения могут находиться как под землёй, так и над ней, при этом обязательно должны быть соблюдены меры теплоизоляции и в том, и в другом случае.

Потребитель тепла

Это оборудование для получения и распределения тепла по всему объекту.

В основе принципа работы центральной отопительной системы — принцип циркуляции горячей воды (или пара) по трубам подачи и обратки, которые могут быть с верхним или нижним розливом. Обе указанные трубы можно расположить в подвале дома, а можно трубу подачи воды установить на чердаке или специально оборудованном техническом этаже, а обратки — в подвале.

Когда может быть установлена схема с нижним или верхним разливом

Система труб с нижним розливом представляет собой пару стояков, соединённых с помощью перемычек. Такая система может быть установлена либо на самом верхнем этаже объекта, либо на чердаке.

Системы труб с верхним розливом устанавливается на техническом этаже.

Здесь обязательно должны быть подсоединены воздухоотводчик и специальные вентили, которые позволили бы перекрывать каждый отдельный стояк.

Этот вариант считается более усовершенствованным и востребованным при установке центрального отопления, но имеет ряд нюансов:

• По мере движения горячей воды вниз её температура снижается, а значит, на нижних этажах отапливаемого здания будет холоднее, чем на верхних. Поэтому при установке такой системы следует задуматься об увеличении количества радиаторов или площади конвекторов.
• При сбросе горячей воды из определённого стояка нужно сначала обнаружить и перекрыть этот стояк на техническом этаже, а затем также найти и выключить вентиль этого стояка в подвале, что считается довольно сложной процедурой.

Тем не менее система с верхним розливом позволяет быстро запустить отопление. Нужно всего лишь открыть задвижки и воздушник на расширительном баке. После этого тепло начнёт подаваться к объекту.

Принцип работы

Сначала жилой объект, который нужно обеспечить теплом, подключают к теплосети от котельной или ТЭЦ. Для этого в трубопроводах объекта ставят задвижки, от которых идут тепловые узлы. Затем ставят грязевики — устройства, которые будут препятствовать скоплению в трубопроводе грязи и окисей металла.

После установки задвижек и грязевиков ставят главный узел все отопительный системы — элеватор. Его функция — остужать перегретую с ТЭЦ воду до оптимальной температуры.

Дело в том, что вода, поступающая в ТЭЦ для нагрева, перегревается до слишком высокой температуры — 130-150 градусов Цельсия, а чтобы жидкость при этом не превратилась в пар, в теплосети создаётся оптимальное давление. Поэтому возникла необходимость остужать перегретую воду с помощью элеватора.

Фото 1. Так выглядит элеватор — смесительный узел для отопления дома, который работает как циркуляционный насос и смеситель.

По состоянию элеватора можно также определить уровень перепада температур в теплосети: когда это происходит, сопло элеватора изменяет диаметр.

За элеватором отопления следуют ещё одни задвижки, с помощью которых отключается и подключается отопление в жилых объектах.

Монтаж сбросов — ещё одна важная деталь установки централизованного отопления. Сбросы — это специальные вентили, предназначенные для перезапуска системы. В самую последнюю очередь устанавливаются теплосчётчики для определения количества переданного объекту тепла.

§ 49. Принцип устройства систем централизованного отопления

В водяных системах центрального отопления вода нагревается в водогрейных котлах, откуда она по падающим трубопроводам поступает в нагревательные приборы, установленные в помещениях. Отдав часть тепла через стенки нагревательных приборов воздуху помещения, охлажденная вода по обратному трубопроводу вновь поступает в котел для повторного нагрева.

Вода в котлах нагревается следующим образом. В топке котла сжигают топливо. При его сгорании в слое топлива развивается высокая температура (более 1000° С) и образуются газы. От лучистого тепла, а также от газов, омывающих поверхности котла, вода в котле нагревается, а газы охлаждаются до 200—350° С и через дымовую трубу выводятся в атмосферу.

В системах парового отопления устанавливают паровые котлы, вырабатывающие из воды пар. Из котлов по трубопроводам пар поступает в нагревательные приборы, где он, отдав тепло, превращается в воду (конденсат). Конденсат по трубам возвращается в котлы, где вновь превращается в пар.

Водяной пар, или нагретая вода, из котлов по трубопроводам поступает в воздухонагреватели (калориферы), где через стенки воздухонагревателей отдает свое тепло циркулирующему воздуху, омывающему наружную поверхность труб и их оребрения. Нагретый воздух поступает непосредственно в отапливаемое помещение или по воздуховодам (каналам). Охлаждаясь до температуры помещения, он отдает часть своего тепла и нагревает помещение.

Воздушное отопление, применяемое в промышленных зданиях, подразделяется на централизованные и децентрализованные системы. В централизованных системах помещение нагревается отопительными агрегатами, включающими вентилятор и калорифер, которые снабжаются теплоносителем от одного источника. В децентрализованных системах для отопления помещения устанавливаются агрегаты, в которых непосредственно сжигается топливо. Системы, где воздух перемещается с помощью вентиляторов, называются воздушными с искусственным побуждением, а системы, где воздух движется за счет разности плотностей, — с естественным побуждением. Последние применяют в жилых зданиях. Для котельных небольшой теплопроизводительности применяют чугунные секционные котлы, рассчитанные на сжигание твердого, жидкого или газообразного топлива. Чугунные котлы в отопительных котельных могут работать со статическим давлением воды в системах до 0,6 МПа и максимальной температурой нагрева 115° С.

§ 49. Принцип устройства систем централизованного отопления
Copyright © «Санитарно-технические работы» 2009 — 2021

Устройство отопление водяное центральное

Узнай стоимость ремонта

Ремонтные работы?

Почему клиенты выбирают нас?

Отопление и Ремонт

У нас самые выгодные цены!

Любой здравый хозяин коттеджа предпочитает ознакомиться: как модернизировать систему отопления дачи. Трудно вообразить себе жизнедеятельность человека в нашей стране без обогрева коттеджа. Ни для кого не тайна, что топливо для производства тепла перманентно дорожает. В любой части РФ есть потребность в зимний период года отапливать жилище. На нашем www портале размещенно множество разных систем отопления дачи, использующих исключительно различные способы вырабатывания обогрева. Указанные системы обогрева можно использовать комбинационно или самостоятельно.

Это один из самых доступных и повсеместно используемых видов отопления. Свое название оно получило по типу применяемого для обогрева теплоносителя. В этом качестве чаще всего выступает вода. Благодаря присущим ей свойствам она легко поглощает тепло и также легко его отдает, обогревая помещения.

Подобное отопление может быть реализовано разнообразными способами, отличающимися как своими возможностями, так и затратами на его создание. Во всяком случае, такое многообразие позволяет подобрать вариант, наилучшим образом подходящий для различных условий его применения, начиная от многоквартирного дома в мегаполисе и заканчивая небольшим домиком в уединенном месте.

И при этом, определяя вариант отопления, можно выбрать тот, который позволит вам не только обогреть ваш дом, но обеспечить приемлемый для вас уровень затрат. Среди многочисленных способов создания отопления стоит упомянуть однотрубную систему, как наиболее простую и дешевую, и двухтрубную, являющуюся универсальной и способной работать в любых условиях.

Если же необходима полная автономность от внешних условий, то надо обратить внимание на вариант с естественной (гравитационной) циркуляцией. Для ее работы не нужны дополнительные насосы и внешние источники энергии, кроме топлива для нагрева воды. Так что водяное отопление может обеспечить комфортные условия независимо от размеров дома и его месторасположения.

Для отопления индивидуальных жилых домов наша промышленность выпускает малые водяные отопительные котлы марки МЧ ВНИИСТО. Такой котел устанавливается без фундамента, обычно в кухне. Во всех отапливаемых помещениях ставят радиаторы, к которым присоединяются трубы, подводящие и отводящие горячую воду. Движение воды в системе отопления происходит самотеком.

Центральное водяное отопление

Центральное водяное отопление состоит из следующих элементов: котельной с водогрейными котлами, расположенной в отдельном здании или в подвальном помещении, и разводящей сети, которая состоит из магистральных трубопроводов.

Принцип действия системы с естественной циркуляцией заключается в том,

что нагретая вода в котле поднимается по главному стояку к разводящей магистрали, которая идет по чердаку (верхняя разводка), или поступает в магистраль, проложенную в подвале (нижняя разводка) и далее — в приборы отопления. Вода в приборах, отдавая тепло, охлаждается и опускается по обратным стоякам к обратной магистрали и далее — в котел. Разность в давлениях холодной и горячей воды создает циркуляцию в системе. В двухтрубной системе горячая вода (по горячему стояку) поступает в каждый прибор отопления и охлажденная спускается из приборов по обратному стояку.

Однотрубная система состоит из главного стояка, разводящей магистрали, горячих стояков и обратной магистрали. Вода, идущая по горячему стояку, в местах присоединения приборов разветвляется. Часть воды поступает в прибор и, выходя из прибора охлажденной, снова поступает в этот же стояк. Горячая вода, смешанная с охладившейся, по стояку поступает в следующий прибор и так далее, а затем — в обратную магистраль. Однотрубная система более экономична по расходу материалов (труб) и в теплотехническом отношении равноценна двухтрубной. При таких системах отопления котельную необходимо заглубить.

Системы с естественной циркуляцией менее сложны в эксплуатации и имеют более длительный срок службы. Недостаток таких систем — малый радиус действия и высокая стоимость монтажа в связи с применением труб большого диаметра.

Система с принудительной циркуляцией работает методом побуждения, создавая циркуляцию воды центробежным насосом, установленным на обратной магистрали.

Насосные системы имеют большой радиус действия, меньшие диаметры трубопроводов. Этим объясняются меньшие затраты на монтаж.

При устройстве центрального водяного отопления котельную оборудуют чугунными водогрейными котлами, состоящими из отдельных секций. Две крайние и средние секции соединяют болтами, пропущенными через соединительные ниппели секций. Полые внутри секции заполняют водой. Ребра двух соседних секций образуют дымоходы. С наружной стороны собранные секции закрывают кожухом из листовой стали с прокладкой листового асбеста для теплоизоляции.

Принцип этого отопления очень прост. Вода нагревается в тепловом приборе, плотность ее уменьшается. Разность плотности нагреваемой воды и постоянно поступающей в обогреватель холодной воды создает постоянную ее циркуляцию в сети.

Расширение и уменьшение объема воды выравнивается расширительным баком (275). Теплая вода вытесняет холодную назад в отопительный котел, а оттуда после нагревания она снова поступает в отопительную систему без насоса, самотеком. Преимуществом сети водяного отопления является возможность регулирования температуры помещения в зависимости от внешней температуры. При нормальном функционировании сети, таким образом, исключается перегрев или недостаточный обогрев жилых помещений. В отдельных видах отопительных сетей можно регулировать температуру в квартире по желанию жильца.

Вода в трубах отопительной сети содержит воздух, который при нагревании выделяется из воды. Поэтому все горизонтальные трубы должны иметь небольшой уклон, чтобы воздух свободно проходил в верхнюю точку сети, т. е. в расширительный бак, или в верхние точки отопительного бака и отдельных стояков сети, откуда его выпускают время от времени воздушным вентилем.

Минимальный уклон горизонтальных труб к отопительному котлу 3%, т. е. 3 мм на 1 м трубы. Уклон нужен не только для циркуляции воды и удалении воздуха из воды, но и для того, чтобы можно было слить всю воду (при ремонте и т. п.).

При расчете центральной отопительной сети (например, для дома на одну семью) нужно учитывать расход тепла в обогреваемых помещениях, а по нему очень точно определить размеры отопительных батарей. Способ расчета достаточно сложный.

Трубы и батареи для монтажа центрального водяного отопления

Для трубопроводов применяются черные стальные бесшовные трубы с резьбой и гладкие без резьбы. Трубы всегда сваривают, и только при предварительной сборке (для облегчения монтажа) трубы с резьбой соединяют муфтами. Трубы диаметром до l1//’ при повороте трубопровода можно сгибать. Трубы, проходящие по неотапливаемому помещению, изолируют теплоизолирующим слоем из стекловаты или шлаковаты. Все трубы, включая трубы с теплоизоляцией, должны быть покрыты противокоррозионной окраской. Видимую часть трубопровода окрашивают цветной масляной краской. Трубы, размещенные в пазах стен, нельзя плотно заделывать, потому что они подвергаются значительным тепловым деформациям. Поэтому при заделке пазов вокруг труб оставляют пустое пространство, а кладку, ослабленную пазом, необходимо дополнительно теплоизолировать. К стенам трубы крепят при помощи хомутов, подвесок или на консолях.

Для небольших отопительных систем с принудительной циркуляцией применяют трубки из пластмассы малого сечения, которые не нужно изолировать из-за малой теплопроводности.

Отопительные батареи бывают секционными (радиаторы), коробчатыми (конвекторы), из гладких стальных трубок или панельными.

Наиболее распространены секционные батареи, которые обычно крепят на консолях, установленных в стене, а если стены не несущие, то на консолях, прикрепленных к несущей стальной конструкции (276). Батареи надо устанавливать не точно рассчитанные на данное помещение, а с чуть большей теплоотдачей, чтобы можно было быстро нагреть воздух в охлажденном помещении, а также поддерживать нормальную температуру при сильных морозах.

Двухтрубная система отопления с нижней разводкой имеет отдельные подводящие и отводящие трубы. Подводящая и обратная разводки расположены в подвале или в траншеях под зданием (277). Нижнюю часть трубопроводов следует тщательно изолировать, чтобы она не отапливала подвал.

Двухтрубная система отопления с верхней разводкой имеет разводящую сеть под потолком верхнего этажа или на чердаке, а. обратная сеть — либо под полом нижнего этажа, или в траншеях под этим полом. Применяется обычно при установке центрального отопления в уже построенных домах, не имеющих подвального этажа (278).

Однотрубная система отопления с верхней разводкой подводит нагретую воду по главному стояку либо на чердак, либо под потолок верхнего этажа, а далее по вертикальным трубам вниз так же, как у двухтрубной системы с верхней разводкой. Вместо двойного трубопровода везде проходит одна труба, которая одновременно является и подводящей, и обратной (279). Батареи нижних этажей получают частично охлажденную воду, поэтому они должны иметь большую площадь теплообмена. Батареи можно подсоединять с протоком воды через них или с обводом. Система с обводом позволяет отключать отдельные батареи при функционировании всей сети.

Для водяного отопления дома для одной семьи лучше устроить однотрубную систему с принудительной циркуляцией, которая очень легко монтируется и удобна в эксплуатации. Трубы проходят либо под отопительными батареями, либо под полом. Однотрубную сеть можно монтировать с протоком воды через батареи или с обводом (280). Кроме того, сеть можно смонтировать из отдельных подводящих и обратных пластмассовых труб диаметром 8 мм для каждой отопитеной батареи.

Поэтажная система отопления удобна для одноквартирных домов без подвала или при модернизации квартиры с местным отоплением. Эта система очень быстро разогревает квартиру, потому что воды в системе сравнительно мало — обычно применяется принудительная циркуляция насосом.

Поэтажная система может быть как однотрубной, так и двухтрубной (281).

При дополнительном устройстве центрального отопления для котлов обычно требуется увеличить сечение дымохода. Проблему можно решить объединением дымоходов внизу и вверху.