Центральное отопление: что это такое, по каким признакам делится централизованная водяная система на виды, схемы, принцип работы

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.

Как устроено теплоснабжение многоквартирного дома

На территории России обычно используется система центрального отопления многоквартирного дома, теплоноситель в которую поступает от городской котельной или ТЭЦ. При этом водяные контуры обустраивают по разным схемам, поскольку они бывают однотрубными и двухтрубными. Обычно потребителей тепла мало интересуют подобные нюансы, но при необходимости произвести ремонт квартиры и поменять старые батареи на новые современные отопительные радиаторы в подобных тонкостях владельцам жилой недвижимости желательно разбираться.

Помимо центрального можно встретить автономное отопление квартиры в многоквартирном доме, обычно такая подача тепла встречается редко и в последние годы устанавливается в новостройках. Также местные системы теплоснабжения используют в частном жилом секторе. При индивидуальном отоплении в многоквартирном доме котельную принято располагать или в самом здании в отдельном помещении или поблизости от дома, поскольку требуется регулировать температуру теплоносителя в системе отопления.

отопление квартиры в многоквартирном доме

Стоимость автономного отопления в многоквартирном доме немаленькая, поэтому предпочтительнее вводить в строй одну мощную котельную, способную обеспечить теплом и горячей водой жилой микрорайон.

Схема получения тепла

Функциональные схемы работы ТЭЦ и ГРЭС очень похожи, разница заключается в мощности и построении оборудования.

Получение электрической и тепловой энергии на ТЭЦ и ГРЭС происходит за счёт сжигания топлива. Для работы нужен уголь, мазут или природный газ.

Устройство ТЭЦ

Основными узлами ТЭЦ являются:

  • топливное хозяйство — совокупность мест хранения и подготовки топлива;
  • котельная в составе котла и вспомогательного оборудования;
  • турбина и электротехническое оборудование;
  • конденсатная установка;
  • теплообменники, отбирающие тепло для централизованного отопления;
  • система технического водоснабжения.

Дополнительными являются системы дымоудаления и дымоочистки, золошлакоудаления, трубопроводы.

Котельные устроены намного проще — в их составе отсутствуют турбины, конденсатные установки, другое вспомогательное оборудование.

Алгоритм работы источников тепла

ТЭЦ и ГРЭС — чрезвычайно сложные сооружения, но принцип работы по нагреву теплоносителя понять нетрудно:

  1. Подготовленное топливо подается в котельную. Уголь обязательно размалывают, желательно до состояния пыли. Для сжигания в камеру сгорания насосами подаётся воздух.
  2. В котельной техническая вода в котлах доводится до состояния пара, который находится под высоким давлением.
  3. По трубопроводам пар подаётся на лопасти турбины, которая, вращаясь, вырабатывает электрическую энергию.
  4. После турбины остывший пар поступает в теплообменник, где отдаёт тепловую энергию воде для централизованной системы теплоснабжения.
  5. Остывший пар переходит в жидкую фазу, которую конденсатная установка очищает от паров и примесей.
  6. Очищенная вода подаётся в котельную, где начинается новый цикл нагрева.
Читайте также:
Способы усиления грунтов и фундаментов

В режиме летнего использования, когда горячей воды требуется намного меньше, ТЭЦ переводят в режим получения электроэнергии. В этом случае пар охлаждается в градирнях до состояния воды, насосами подаётся на высоту до 12 метров и распыляется специальными установками. Излишки пара отводятся в атмосферу.

Вода попадает в бассейн, где охлаждается. Далее конденсационными установками подаётся в котельную. Процесс повторяется. Для компенсации потерь вода добавляется из внешних источников — рек или озёр.

ТЭЦ и ГРЭС, работающие на угле, обязательно оборудуют системами дымоочистки.

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.

Фото 3

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.

Классификация централизованного отопления

Существует множество схем отопления многоквартирного дома, централизованное отопление в свою очередь классифицируется по нескольким признакам.

В зависимости от особенностей потребления теплоэнергии

По типу потребления теплоэнергии сети делятся на такие разновидности:

  • круглогодичные, они обеспечиваются теплом постоянно;
  • сезонные, они функционируют только в холодное время года.

По типу теплоносителя

водяное отопление

В качестве теплоносителя в системах централизованного обогрева построек могут использовать:

  • Воду. Этот вариант применяется чаще всего. Водяное отопление в квартире отличается простотой эксплуатации. Жидкий теплоноситель можно транспортировать на дальние расстояния с сохранением всех его характеристик. Кроме этого, температуру воды можно регулировать в котельной или ТЭЦ. Преимуществом являются и высокие санитарно-гигиенические качества жидкости.
  • Воздух. С использованием воздушных систем здание можно не только отапливать, но и вентилировать. Главный недостаток воздушной схемы в ее высокой стоимости, поэтому она не пользуется популярностью.
  • Пар. Эта разновидность самая экономичная, потому что реализуется с использованием труб малого диаметра. Эксплуатировать такие сети намного проще из-за низкого гидростатического давления. Паровые схемы чаще используются на промышленных предприятиях.
Читайте также:
Чем лучше покрыть вагонку внутри дома?

По способу подключения к системе теплоснабжения

Также существуют различные виды систем отопления многоквартирного дома в зависимости от способа их подсоединения к теплоснабжающей магистрали.

Назначение и принцип действия гидравлической стрелки для отопления

Они бывают двух видов:

  1. Зависимые. В таких сетях подогретый тепловой носитель поставляется по сетям непосредственно к потребителям тепловой энергии.
  2. В независимых схемах вода или водяной пар, который циркулирует по сетям, подогревает в теплообменнике тепловой носитель, который в свою очередь поставляется потребителю.

В зависимости от особенностей присоединения горячего водоснабжения

Кроме этого, отопление в многоквартирном доме классифицируется по типу подключения сетей горячего водоснабжения. Оно бывает открытого и закрытого типа. В первом случае горячая вода поступает в водопровод непосредственно из тепловой сети. При закрытой схеме забор воды происходит из общего водопровода. После этого она подогревается в сетевом теплообменнике ТЭЦ.

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:

Разводка трубопровода

Схема центрального отопления

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.
Читайте также:
Установка жалюзи своими руками на пластиковые окна. Установка жалюзи на пластиковое окно – особенности монтажа своими руками

Назначение и структура

Центральное отопление – это довольно сложная и разветвленная инженерная сеть, особенностью которой является выработка и поставка тепла и горячей воды от источника к группе зданий и сооружений посредством магистрального трубопровода.

В состав данной системы входят несколько структурных элементов:

  1. Источник тепловой энергии – это котельная или ТЭЦ. Первые, для передачи тепла в отапливаемые помещения нагревают воду, сжигая газ, мазут, каменный уголь. В теплоцентралях изначально, производится пар, который вращая турбины становиться источником электроэнергии, а после остывания, используется для нагрева теплоносителя. Таким образом, нагретая вода подается в системы отопления потребителей.
  2. Магистральный трубопровод служит для транспортировки теплоносителя от источника к потребителю. Данная система представляет собой сложную и протяженную сеть из двух тепловодов большого диаметра (подающий и обратный), прокладка которых осуществляется подземным или надземным способом.
  3. Потребителями тепловой энергии принято считать оборудование, использующее теплоноситель для передачи тепла в отапливаемое помещение.

Все современные системы отопления (СО) можно классифицировать по следующим признакам:

  • использующему ими типу теплоносителя;
  • графику работы;
  • способу подключения к источнику тепла и ГВС.

Существуют следующие виды систем отопления:

  • Водяные.
  • Паровые.
  • Воздушные.

Узел обвязки

Каждая из них имеет свои особенности, достоинства, недостатки и характеристики, которые будут рассмотрены ниже.

Системы водяного теплоснабжения многоквартирных домов наиболее распространены на территории Российской Федерации. Они несложны в эксплуатации и позволяют перемещать теплоноситель на большие расстояния без существенного ухудшения его показателей. Температуру теплоносителя в данных СО можно регулировать централизованно.

Воздушные СО менее распространены из-за высокой эксплуатационной стоимости. Огромным плюсом является возможность использования горячего воздуха для отопления помещений и организации системы вентиляции.

Система парового отопления чаще всего применяется на промышленных объектах. Это обусловлено, прежде всего, потребностями в данном теплоносителе для производственных нужд. Так как данный при перемещении пара не создается большого гидростатического давления, в паровых СО применяются трубы меньшего диаметра.

Все виды СО можно разделить на две группы по графику потребления тепловой энергии: круглогодичного или сезонного цикла.

По способу подключения СО к источнику теплоснабжения, отопительные системы могут быть зависимые и независимые.

Читайте также:
Теплоаккумуляторы для котла отопления своими руками: изготовление, схема, расчет

Зависимая схема теплоснабжения

В первых, подача теплоносителя осуществляется непосредственно от источника к потребителю. Во втором случае, нагретый теплоноситель поступает в теплообменник, по которому циркулирует вода. Именно нагретая таким способом вода и поступает в СО многоквартирного дома.

По способу подключения ГВС к системе теплоснабжения, все СО делятся на открытые и закрытые. В открытых, вода на ГВС отбирается непосредственно из системы теплоснабжения. В закрытой водяной системе теплоснабжения нагрев воды для ГВС осуществляется в теплообменниках источника.

Виды систем снабжения теплом

Классификация систем теплоснабжения прямым образом будет зависеть от того, какой вид носителя тепла поступает в тепловую сеть – вода, пар или воздух. Соответственно, когда система поставляет потребителям воду – это водяное отопление, пар – паровое, воздух – воздушное.

Также системы, осуществляющие централизованное отопление, делятся в зависимости от способа подключения источника горячей воды к тепловой сети. Так, бывают закрытые системы, когда носитель тепла – вода отбирается из водовода и греется в сетевом теплообменнике централи, и открытые системы, где вода отбирается напрямую из тепловой сети. Также в зависимости от того, какой используется метод подведения системы к централи, – бывают зависимые и независимые системы отопления.

централизованное отопление

Каждый вид системы обладает различными характеристиками. Паровое центральное отопление в квартире является более экономичным вариантом в сравнении с другими, так как здесь требуется меньше расходов на эксплуатацию, а паропроводы делаются из труб меньшего размера, благодаря чему конечная стоимость будет меньше. Заметим, что паровая система отлично подойдет для тех зданий, в которых люди находятся не все время, а периодически, а носитель тепла поступает по графику, вследствие чего предотвращается замерзание и разрыв труб.

Если взять воздушную систему, то она способна не только отапливать помещение, но и производить его вентиляцию. Но стоимость оборудования такой системы – довольно высокая, поэтому используется она редко.

центральное отопление в частном доме

Водяная система центрального отопления многоквартирного дома – самый распространенный вариант. И это недаром, так как такие системы характеризуются прекрасными санитарно-гигиеническими качествами.

Температура воды в центральном отоплении достигает 60 градусов по Цельсию, при транспортировке конечным потребителям тратится меньший поток энергии, нежели при паре, здесь плотность больше, и ее использовать можно через большие промежутки пути.

На 1 километр пути температура носителя тепла снижается на 1 градус Цельсия. Заметим, что температуру, которую подает водяное центральное отопление в многоквартирном доме, можно регулировать на централизованном уровне, а систему – легко эксплуатировать, так как здесь нет конденсационных насосов, труб прокачивания конденсата и отводчиков.

Читайте также:
Толщина гипсокартона: минимальный размер ГКЛ для стены, какая бывает ширина листа и что лучше для стенового покрытия

Рисуем графики

Теперь когда данные у нас в Excel, можно рисовать графики и делать какие-то выводы. О, как много можно увидеть на графиках! Например, на первом графике два проседания по объему теплоносителя (верхние темно-синяя и серая линии), проходящего через дом, это вероятнее всего аварии труб в районе. Как раз совпадает с ростом температуры подачи (морозы!)

image

Правая ось — это Q, показывающая тепло в гигакалориях посуточно. Как я уже сказал по тарифу 1 Гигакалория во Владимире стоит 1987,40 руб. На графике Гигакалории отмечены желтой линией. Вот сколько за месяц гигакалорий дом накопит, эта сумма умножается на 1987,40 руб, затем разбивается по квартирам и вы ее платите в своих квитанциях за коммуналку.

Красная и синяя линии — это температура подачи, и температура обратки. Значения на левой шкале. Зеленая линия — это дельта, т.е. та температура, сколько ваш дом забрал на обогрев. Как видите температура подачи в морозы выше 100 градусов. И если прорвет — это опасно для жизни!

Можно заметить, что несмотря на скачущую температуру подачи, температура обратки всегда примерно одинаковая. Это интересный феномен. Кто-нибудь знает почему? У меня есть версия, но пока оставлю ее при себе, гоу в комменты! :) Обидно на самом деле, не получается экономить на очевидном, на разнице температур.

Темно-синяя и серая линии — это объем теплоносителя проходящий в час через вход и выход соответственно. У нас почему-то уходит немного больше, чем приходит. Либо погрешность измерения, либо что-то где-то течет… Буду разбираться в этом вопросе.

image

А второй рисунок — это почасовое потребление, за последние сутки. Здесь в основном все пики в гигакалориях (оранжевая линия) связаны с жизнью дома. В 7 утра встают, в 12 обед, в 17 ужин, и в районе 9-10 вечера все принимают душ и активно льют горячую воду. Дисциплинированные какие соседи у меня! :)

Ну вот теперь, когда есть возможность отслеживать потребление тепла многоквартирным домом, можно поднимать вопрос об энергоэффективности. Первым делом я планирую обернуть все трубы в доме в энергофлекс, а также установить погодозависимую автоматику, выкинуть из схемы доисторический узел элеватора, поставить современный трехходовой клапан, которым можно управлять автоматически или через Интернет. Все это дело я провожу с тепловизионным контролем. Про тепловизор я думаю также опубликую несколько постов, если аудитория примет данную тематику. Ну и в целом, планирую в плотную заняться вопросом энергосбережения, так как на текущий момент показания энергопотребления дома крайне высокие, что мы отчетливо и видим на графике.

Читайте также:
Укладка плитки на пол своими руками: технология монтажа напольного кафеля

Схему централизованного контура передвижения теплоносителя невозможно изменить. По этой причине регулировка отопления в многоквартирном доме доступна только в поквартирном варианте. Довольно редко, но иногда встречаются ситуации, когда собственными силами жильцы дома переделывают в нем отопительную систему, однако неизменными остаются принципы циркуляции теплоносителя, при которых задействуют одну или две трубы. Читайте также: “Независимая система отопления”.

Спускаемся в подвал

Ну а теперь мы подошли к самому интересному. Большинство современных тепловых вычислителей — это весьма современные устройства, возможности которых совершенно не используются, в виду того, что домами заведуют сантехники Васи из далекого прошлого и бабушки из ТСЖ. Я призываю всех айтишников не полениться и спуститься в подвал Вашего дома, и посмотреть на этот весьма интересный вычислительный прибор. Например, в моем доме оказался тепловычислитель Термотроник ТВ7:

image

Данный прибор обладает достаточно большими возможностями, такими как подключение через Ethernet, USB, RS-232, но самое главное в нем есть картридер SD карт. Достаточно просто вставить в него SD карточку, и он автоматически запишет всю историю показаний — давление, температуру, объем теплоносителя и прочие характеристики, необходимые для расчета стоимости отопления. Кстати, в моем случае еще оказалось, что если бы использовались родные расходомеры (датчик, вычисляющий массу теплоносителя), то можно было бы в автоматическом режиме фиксировать протечки в доме и отсылать смс сантехнику — у тебя потоп, бегом в дом!

И вот мы скачали данные с тепловычислителя, и теперь при помощи программы Архиватор мы можем обработать данные со счетчика:

image

Сама программа достаточно примитивная, и не умеет даже строить графики, и даже не экспортирует в Excel. Но старый добрый ctrl-c ctrl-v позволяют легко справиться с проблемой!

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: