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.

Виды систем водяного отопления

Общий принцип действия всех водяных систем отопления один и тот же: теплоноситель нагревается в котле и по трубам движется к радиаторам, отдает тепло помещению, после чего возвращается в котел. При этом, циркуляция может быть естественной или принудительной. Все зависит от того, что приводит теплоноситель в движение. В первом случае это сила тяжести, во втором насос.

Системы с естественной циркуляцией

Системы с естественной циркуляцией в силу своих особенностей, больше подходят только для домов с общей площадью до 200 кв. м, или помещений имеющих мало тепловых контуров. Кроме того, для них понадобятся трубы большого диаметра (не менее 40- 50 мм). Причем прокладывают их под углом к горизонтальной плоскости, чтобы вода текла под действием своего веса. Такие системы трудно регулировать, но зато они независимы от электроснабжения.

Системы с принудительной циркуляцией

Системы с принудительный циркуляцией подходят для домов и объектов любой площади, они легко регулируются и более эффективны при теплоотдаче. Большим достоинством является комфорт от эксплуатации (возможность поддерживать необходимую температуру в каждом помещении). В них могут использоваться трубы небольшого диаметра. В такой системе меньше разница в температуре между подачей и обработкой, что увеличивает срок службы котла. Единственный недостаток— потребность в бесперебойном электропитании.

Также системы отопления бывают открытого и закрытого типа:

В первом случае для компенсации расширения теплоносителя (воды или антифриза) в системе отопления используется открытый расширительный бак. Во втором — применяется закрытый мембранный бак.

В открытой системе расширительный бак должен устанавливаться в наивысшей точке системы. В закрытой же — размещать мембранный бак наверху нет никакой необходимости.

Система с закрытым мембранным баком имеет массу преимуществ по сравнению с открытой. Вот основные: бак можно расположить возле котла, нет необходимости тянуть и утеплять трубу на чердак, во всей системе создаётся давление, способствующее равномерной работе всех радиаторов, нет испарений пара или жидкостей. Открытые системы в наше время применяются редко.

Типы разводок труб в системах отопления

По типу конструкции трубопроводов системы разделяют на однотрубные и двухтрубные.Однотрубные системы бывают разные:

С нижней разводкой (в народе часто называемая — ленинградкой) когда трубопровод отопления проходит через весь дом или объект по кругу, возвращаясь в котёл. Приборы отопления зацеплены на лежак отопления, бывает вариант когда трубопровод непосредственно проходит через батареи.

Иногда такую систему применяют на нескольких этажах, делая на каждый этаж свой контур. Плюс ленинградки: малое количество труб, нет стояков, можно расположить систему не испортив дизайна (когда нет возможности спрятать трубы). Минус большой диаметр труб, неравномерность распределения тепла (первые приборы горячие, последние холодные ), невозможность регулировать систему.

Второй тип однотрубных систем — с верхней разводкой (называемые московской системой ), когда трубопровод отопления проходит по верху помещения и возвращается в котёл через низ. Батареи сидят на стояках, которые соединяют подачу и обработку. Плюс, такой системе возможность работать без электричества, равномерность температуры по батареям, достигается с помощью разных диаметров труб и теплового расчёта количества секций (причём количество секций в одинаковых помещениях будет различаться, и зависит от многих характеристик).

Минус системы сложность точной регулировки системы, стояки и лежаки отопления нарушают дизайн (если нет возможности спрятать в стены). У нас в Сибири, часто применяемая схема в частных домах (многие наши клиенты используют именно эту схему, если есть перебои с электричеством).

Двухтрубные системы отопления тоже бывают нескольких типов: коллекторная или веерная разводка труб. Часто её ещё называют лучевой или шкафной. Эта система самая популярная в коттеджах и зданиях. Смысл коллекторной системы в том, что на каждом этаже стоит один или несколько шкафов с коллекторами, а уже от этих коллекторов отходят трубопроводы подачи и обработки к каждому отопительному прибору.

Лучевая поэтажная разводка

Бывает когда все коллектора собраны в котельной. Плюсы веерной разводки: каждый прибор можно отдельно отключать или регулировать по температуру, все трубопроводы можно прокладывать в полу, система не портит дизайн помещений, легка в расчётах при проектировании, возможность автоматизировать систему. Минусы: больше труб, большие затраты на систему. Последовательная двухтрубная система.

Часто классическая двухтрубная система отопления с нижней разводкой в жилых многоквартирных домах. Трубопроводы отопления прокладываются под потолком цокольного этажа (в подшивном потолке или открытом) либо в конструкции пола цокольного этажа, к ним присоединяются стояки отопления, обеспечивающие теплоносителем приборы отопления.

Данную схему целесообразно проектировать при отоплении больших загородных домов (от 1500 кв. м.), при наличии службы эксплуатации. Достоинство данной схемы в том, что в жилых помещениях находятся только отопительных приборы, нет шкафов, стяжка пола уменьшается (не нужно место для прокладки трубопроводов отопления), по материалу, относительно коллекторной схемы, она более выгодна. Так как это двухтрубная схема, то температурный перепад на приборе постоянный, и при желании каждый прибор можно отключить для его замены без остановки всей системы отопления загородного дома.

В местах подключения стока к магистрали( на цокольном этаже) часто устанавливаются регуляторы перепада давления (балансировочные краны) — они могут создавать большое местное сопротивления и гидравлически выравнивать все стояки в здании. Одной из разновидностей двухтрубной последовательной системы является — поэтажная система отопления.

Смысл этой системы в следующем — от котла поднимают стояк, и на каждом этаже по периметру дома прокладывают магистрали отопления с последовательным присоединением к ним отопительных приборов. Основной критерий по которому используют эту схему — трубопроводы располагаются у наружной стены дома и никому и ничему не мешают и удобство монтажа — все трубопроводы находятся около пола, строительные работы сведены к минимуму (нет штроб, ниш под шкафы во встроенном исполнении), возможно, отключить каждый этаж отдельно, не дорогая в монтаже схема (относительно шкафной).

Помимо последовательной и лучевой разводки труб, мы в своей работе часто сталкиваемся еще и с «комбинированным» типом разводки. Он применяется в случае, когда при лучевой разводке на одно кольцо коллектора, запитывается несколько радиаторов. Как правило эти радиаторы располагаются в непосредственной близости друг от друга (в одном помещении).

Или комбинированный коллекторный тип когда в котельной монтируются распределительные коллекторы подачи и обработки, и далее расходятся трубопроводы по контурам (на разные помещения или даже разные объекты ) Эта система эффективна в больших коттеджах и зданиях, где много различных тепловых контуров или несколько помещений. Возможность настройки разной температуры в разных помещениях, недорогая в монтаже система.

Бывает ещё коллекторный тип с использованием гидрострелки, когда котёл запитан с коллектором по кругу одним контуром (первичный контур), а на систему отопления расходятся вторичные контура. Хорошо использовать, когда требуется высокая температура обработки. В Сибири пока мало распространён из-за дороговизны системы, но удобен в настройке и регулировке.

Правильно выбрать, рассчитать (бесплатно) и смонтировать оптимальную систему отопления, могут специалисты нашей компании. ЗВОНИТЕ: +7 (391) 288 02 48

Вид отопления центральное водяное

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.