Системы теплоснабжения
Открытые системы теплоснабжения
Открытые системы теплоснабжения – системы, в которых происходит водоразбор горячей воды для нужд потребителя непосредственно из теплосети. При этом водоразбор может быть частичным или полным. Оставшаяся в системе горячая вода используется для отопления и вентиляции. Расход воды в теплосети при этом компенсируется дополнительным количеством воды, подающимся в тепловую сеть. Основное преимущество открытой системы теплоснабжения – ее экономическая выгода. В советский период примерно 50% всех систем теплоснабжения были открытого типа.
Недостатков у такой системы несколько. Прежде всего — невысокое санитарно-гигиеническое качество воды. Отопительные приборы, трубопроводные сети придают воде цветность, запах, появляются различные примеси, бактерии. Для очистки воды в открытой системе применяются различные методы, но их использование снижает экономический эффект.
Открытая система теплоснабжения может присоединяться к теплосетям по зависимой (через элеваторы и насосы) и независимой (через теплообменники) схеме. Независимая открытая система дороже, однако она дает значительно улучшенное качество воды по сравнению с зависимой.
Закрытые системы теплоснабжения
Закрытые системы теплоснабжения – системы, в которых циркулирующая в трубопроводе вода используется только как теплоноситель, и не забирается из теплосети для обеспечения горячего водоснабжения. Система в этом случае полностью закрыта от окружающей среды. Безусловно, и в такой системе возможна незначительная утечка теплоносителя. Потери воды восполняются с помощью регулятора подпитки автоматически.
Подача тепла в закрытой системе теплоснабжения регулируется централизованно, при этом количество теплоносителя (воды) остается в системе неизменным, а расход тепла зависит от температуры циркулирующего теплоносителя. В закрытых системах теплоснабжения, как правило, используются возможности тепловых пунктов. К ним поступает теплоноситель от поставщика теплоэнергии (ТЭЦ, например), а центральные тепловые пункты районов регулируют температуру теплоносителя до необходимой величины для нужд отопления и горячего водоснабжения, и распределяют потребителю.
Преимущества закрытой системы теплоснабжения — высокое качество горячего водоснабжения, энергосберегающий эффект. Недостаток – сложности водоподготовки из-за удаленности тепловых пунктов друг от друга.
Зависимые системы теплоснабжения
Отопительные установки могут присоединяться двумя различными способами, благодаря чему различают зависимые и независимые системы теплоснабжения.
Зависимые системы теплоснабжения – системы, в которых теплоноситель по трубопроводу попадает прямо в систему отопления потребителя, без промежуточных теплообменников, тепловых пунктов и гидравлической изоляции. Несомненно, такая схема присоединения конструктивно простая, понятная, несложная в обслуживании, не требует дополнительного оборудования – циркуляционного насоса, автоматических приборов контроля и регулирования, теплообменников и т.д. Кроме того, она очень экономична.
Основной недостаток зависимой системы теплоснабжения – невозможность отрегулировать теплоснабжение в начале и конце отопительного сезона, когда возникает избыток тепла. Это влияет не только на комфорт потребителя, но и на теплопотери. Для повышения энергосбережения разработаны и активно внедряются методики перехода зависимой системы теплоснабжения к независимой, которые позволяют экономить тепло на 10-40% в год.
Независимые системы теплоснабжения
Существуют две схемы присоединения приборов отопления, благодаря которым различают зависимые и независимые системы теплоснабжения.
Независимые системы теплоснабжения – системы, в которых отопительное оборудование потребителей гидравлически изолировано от производителя тепла, и для теплоснабжения потребителей используются дополнительные теплообменники центральных тепловых пунктов.
Независимая система теплоснабжения имеет неоспоримые преимущества по сравнению с зависимой:
— возможность регулировать количество тепла, доставленного к потребителю (с помощью регулирования вторичного теплоносителя);
— высокая надежность;
— энергосберегающий эффект (экономия тепла 10-40%);
— возможность улучшить эксплуатационные и технические качества теплоносителя, тем самым повышая защиту котельных установок от загрязнений.
Благодаря этим достоинствам, независимые системы теплоснабжения активно применяются в крупных городах, где существует большой разброс тепловых нагрузок, а тепловые сети достаточно протяженны. Разработаны технологии реконструкции зависимых систем в независимые, и они постепенно внедряются, несмотря на значительные капиталовложения.
http://www.teplouchet.ru
Источник: legkoe-delo.ru
Принципиальное отличие двух схем
В первую очередь необходимо разобраться, что представляет собой независимая система отопления. Наверняка многие из вас подумают, что подобный блок представляется собой систему, которая способна функционировать без обеспечения ее электропитанием. Однако это не совсем так. Зависимая система отопления работает от централизованной магистрали, тогда как независимая, соответственно, функционирует за счет индивидуальных ресурсов.
Схема зависимой и независимой систем
Кроме этого, зависимая схема теплоснабжения в полном объеме подчинена источнику обеспечения ее энергоресурсами. Она представляет собой нагревательный котел, трубопроводный конур и систему радиаторов, которые совмещены с тепловой магистралью. Теплоноситель, в качестве которого, как правило, выступает горячая вода, в непрерывном режиме функционирует по системе, создавая в доме необходимые температурные условия. Такая обогревательная установка не позволяет осуществлять регулировку воды на подводе, а также домовладельцы вынуждены ждать окончания отопительного сезона, чтобы установка перестала функционировать. Подобная система отопления практикуется в подавляющем большинстве квартир вторичного жилого фонда, за исключением тех, где установлено индивидуальное отопление.
В новостройках в основном применяется автономная система отопления, что дает возможность жильцам самостоятельно определять температуру теплоносителя, время и окончание отопительного сезона.
Основные характеристики независимой обогревательной системы
Независимая схема присоединения системы отопления работает автономно и не зависит от централизованных энергоресурсов. Безусловно, установка подобного обогревательного узла обойдется в несколько раз дороже, чем устройство зависимого блока, но вместе с тем он обладает рядом преимуществ:
- Использование технической воды в бытовых целях.
- Несмотря на то, что приобретение и монтаж комплектующих, расходных материалов и функционального оборудования обойдется вам не так уж и дешево, экономия будет ощущаться на расходе топливных ресурсов.
- Возможность регулировки и создания комфортных температурных условий для проживания.
- Зависимая и независимая система теплоснабжения также отличается видом теплоносителя. В первом случае по магистрали циркулирует техническая вода, в которой присутствуют всевозможные примести (песок, соли и т.п.), которые со временем забивают контур, препятствуя полноценном перемещению теплоносителя. А это, в свою очередь, приводит к понижению температурного режима внутри отапливаемого помещения. Тогда как в случае с независимым обогревательным блоком, домовладелец может с легкостью использовать в качестве теплоносителя очищенную воду. Это позволит не только предупредить закупорку тепловой магистрали, но и продлить эксплуатационный срок функционального оборудования, используемого для устройства подобного блока.
- Существует еще одно различие этих двух вариантов обогрева дома. Так, абсолютно все котельные, посредством которых обеспечивается централизованное отопление, работают за счет электричества и, как только происходят сбои в электропитании, вода в контуре начинает остывать. В свою же очередь независимая система обогрева может полноценно функционировать и без электроэнергетических ресурсов. Можно купить нагревательный элемент, работающий на твердых видах топлива. Такой агрегат представляет собой металлическую емкость, оборудованную терморегулятором и механическими регулировочными приборами. Этот вариант нагревательного блока позволит избежать привязки к централизованной газопроводной магистрали. Но вместе с тем существуют еще и некоторые сложности в использования оборудования подобного плана. Так, время от времени возникает необходимость в загрузке топливного сырья в поддувало. Поэтому с целью упрощения задачи опытные специалисты рекомендуют делать бункера и транспортеры, посредством которых осуществляется подача топливных материалов. В качестве энергоресурсов можно использовать деревянные спилы, ведь без электроэнергии, к сожалению, вам не удастся запустить транспортер.
В этом, собственно, и вся разница зависимой и независимой системы теплоснабжения. И если вы проживаете в большом частном доме то, наверняка оцените преимущества последнего способа обогрева жилья.
ВИДЕО: Разбор схемы отопления
Разновидности котлов
Правильно подобранный и установленный нагревательный котел – залог эффективно работающей отопительной системы!
Как правило, выбор нагревательного прибора основывается на специфике использования того или иного вида топлива. Встречаются также комбинированные варианты, позволяющие использовать два или три вида топлива в зависимости от его наличия и доступности.
С этой статьей читают: Комбинированные котлы для отопления частного дома
Функционирующие на газу
Наиболее простой и популярный вариант для устройства отопительной системе частного дома. Во-первых, по сравнению с другими энергетическими ресурсами, газ является наиболее безопасным и выгодным. Во-вторых, подобное оборудование представляет собой автоматную установку, не требующую постоянного присутствия человека. Нужно только один раз настроить агрегат и можно на долгое время о нем вообще забыть.
Без централизованного газоснабжения такой агрегат долго не проработает. Крайне сложно и экономически нецелесообразно с завидной регулярностью менять баллоны, наполненные газом, для обеспечения полноценного обогрева помещения.
Электрокотлы
Такие модели подходят для обогрева частных домов, где нет возможности подключения к централизованному газопроводу. Но опять-таки, перебои в электропитании могут привести к охлаждению теплоносителя, что не совсем комфортно в зимнее время года. А на аккумулирующих приборах он вряд ли долго проработает. Да и к тому же, такой вариант обогрева обойдется не так-то уж и дешево.
С этой статьей читают: Электрическое отопление частного дома
Работающие за счет электродов
Вместо ТЭНа в таком оборудовании устанавливаются электроды, за счет которых осуществляется ионизация воды и, как следствие, ее прогрев. Этот вариант не так популярен, как предыдущий но вместе с тем он гораздо безопаснее и долговечнее.
Правда, такой аппарат придется регулярно переналаживать и постоянно следить за качеством поступающей воды, от которой во многом зависит эффективность работы узла.
Твердотопливные агрегаты
Наиболее качественный пример независимой системы отопления. Такие агрегаты также подразделяются еще на несколько видов в зависимости от типа топлива. Так, твердосплавные котлы могут работать на:
- дровах;
- каменном угле и коксе;
- гранулах, изготовленных из древесных отходов.
Кроме этого, существует еще такие модели, которые могут функционировать как на дровах, так и на угле. Также еще известны и такие комбинации как электричество + уголь, дрова + электричество и т.п.
Источник: www.PortalTepla.ru
Особенности зависимой (открытой) схемы подключения
Если используется зависимая схема, то это значит, что одна и та же вода, нагреваемая в котлах центральной котельной, циркулирует в контурах отопления потребителей.
Температура теплоносителя достигает 150 , 130 или 95 градусов, которая зависит от режима работы ТЭЦ, при температуре в «обратке» 70 градусов. Температура воды определяет тип подключения потребителей, если используется зависимая система отопления, которое осуществляется по следующим схемам:
прямое подключение потребителей;- подключение с применением узла смешения, которое предусматривает применение элеватора;
- возможна установка перемычки с циркуляционным насосом между подачей и обраткой;
- циркуляционный насос устанавливается на подаче или обратке;
- одновременная установка элеватора и циркуляционного насоса.
Непосредственное подключение
Если ТЭЦ подает в тепловую сеть теплоноситель с температурой до 95 градусов, то его поток можно подать непосредственно в батареи и в иные отопительные приборы. Такой тип подачи эффективен для любой схемы отопления систем обогрева. Такое подключение часто применяется из-за своей простоты и надежности.
При температуре воды выше 100 градусов необходимо оборудование смесительного узла, в котором используется элеватор. Основная задача элеваторного узла – смешивать воду в подаче с водой «обратки» для уменьшения температуры теплоносителя поступающего в приборы отопления.
Открытая зависимая схема присоединения системы отопления надежна, не требует постоянного присмотра. Ее монтаж сравнительно дешев. При использовании открытой зависимой системы легко организовывается подача горячей воды, ведь ее можно отбирать непосредственно из тепловой сети. Это основные плюсы открытой зависимой системы, но она имеет много довольно существенных недостатков.
Недостатки открытой зависимой схемы:
- Из-за загрязненности теплоносителя плохо работает различная арматура. Например, термостатические вентили быстро выходят из строя, что затрудняет регулировку температуры.
- Старые и ржавые тепловые магистрали влияют на качество теплоносителя. Очистка и обессоливание не приносят особых результатов.
- В подобных системах возможны сильные перепады давления и гидроудары, которые могут повредить современные батареи или пластиковые трубы.
- В батареях скорость потока воды уменьшается, и вся грязь оседает внутри. Древние чугунные радиаторы, благодаря большому объему, отлично справлялись с осадком, а вот современные биметаллические или стальные радиаторы могут легко засориться. В некоторой степени этот недостаток устраняет грязевик для системы отопления, который устанавливается в смесительном узле.
Особенности независимой (закрытой) системы обогрева
При строительстве и оборудовании новых котельных применяется независимая закрытая система отопления. Она состоит из гидравлически разделенных теплообменником основного и дополнительного контуров циркуляции. Это значит, что теплоноситель, циркулирующий в контуре котельной, попадает в теплообменник и передает тепло дополнительному контуру – отопительной системе дома.
Так работает схема независимая присоединения системы отопления, которая применяется в современном строительстве. Следует отметить, что организация независимой закрытой системы обогрева обходится дороже, поэтому находит применение комбинированная открытая и закрытая система отопления для схемы присоединения местного теплового узла.
Преимущества закрытой системы отопления
Организация ГВС осуществляется установкой дополнительных пластинчатых теплообменников, которые присоединены к тепловой магистрали. Один дополнительный контур обеспечит отопление, а другой – снабжение горячей водой. Для стабильной температуры в контуре ГВС предусматривается автоматическая подпитка от «обратки». Подавать теплоноситель для отопления с пластинчатого теплообменники можно на любые схемы разводки систем отопления объектов.
Преимущества независимой закрытой системы:
- хорошее качество воды в контуре ГВС, ведь она поступает из водопровода;
- теплоноситель в контуре отопления легче очистить и отфильтровать;
- чистый теплоноситель не засоряет термостатические вентили, которые регулируют температуру в помещениях, и радиаторы;
- контур отопления дома не зависит от качества теплоносителя в тепловой магистрали, от перепадов давления и гидроударов, процесс отопления и организации ГВС обеспечивают пластинчатые теплообменники.
При эксплуатации пластинчатые теплообменники загрязняются теплоносителем ТЭЦ, поэтому им требуется периодическая промывка. Дополнительные расходы на приобретение теплообменников, насосов и арматуры увеличивают затраты на организацию отопления. Надежность, безопасность и отличная адаптация к современному отопительному оборудованию с лихвой покрывает эти недостатки.
Виды циркуляции в контурах отопления
Для доставки тепла к батареям нужно переместить нагретый котлом теплоноситель.
Применяется естественная циркуляция в системе отопления и принудительное перемещение воды с помощью циркуляционного насоса. Естественная циркуляция применяется в простых системах отопления, она требует минимума оборудования при минимальных затратах на монтаж и эксплуатацию.
Для реализации этого метода перемещения теплоносителя используется изменение физических свойств воды при нагревании. Скорость перемещения зависит от разности температур и от величины гидравлического сопротивления, которое уменьшают увеличением диаметра труб.
Открытый контур отопления
Самотечная система отопления с естественной циркуляцией открытая имеет несомненные преимущества.
Преимущества открытой естественной циркуляции теплоносителя:
- простота и небольшие затраты на монтаж;
- экономичность;
- легко превращается в систему с принудительной циркуляцией, циркуляционный насос устанавливается обычно в «обратке».
Поэтому система отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией весьма популярна и успешно используется. Основные недостатки подобного отопления – большая инерция. Кроме того, наличие открытого расширительного бака предопределяет ответ на вопрос — можно ли залить тосол в систему отопления дома. Залить можно, но он будет постоянно испаряться, что сделает эксплуатацию системы нерентабельной.
Закрытый контур отопления
Теплоноситель в закрытой системе отопления не имеет контакта с атмосферным воздухом. Для компенсации теплового расширения устанавливают герметичные мембранные расширительные баки. Закрытая система отопления схема может быть любой, для перемещения теплоносителя оборудуется циркуляционным насосом. Отсутствие контакта теплоносителя с воздухом значительно увеличивает срок службы труб и оборудования контура отопления.
Если при монтаже предусмотреть уклон труб, то при отсутствии напряжения сети и переключении байпаса возникнет естественная циркуляция в закрытой системе отопления дома. Конечно, эффективность системы упадет, но отопление будет работоспособно и продолжит обогревать жилище.
Основные преимущества закрытой системы отопления:
- применение герметичного расширительного бака исключает испарение жидкости, в закрытых системах можно применять тосол в качестве теплоносителя;
- отсутствие контакта воды с воздухом защищает элементы контура от внутренней коррозии;
- закрытый контур отопления имеет малую инерционность и высокую эффективность;
- применение циркуляционного насоса позволяет уменьшить диаметр труб и уменьшить расходы на их приобретение;
- для теплых полов и для сложных разветвленных схем устанавливают дополнительный насос в системе отопления, который обеспечит их эффективную работу.
Влияние воздуха на работу контура отопления
Когда по тем или иным причинам появляется воздух в системе отопления, нормальная работа системы нарушается. Ухудшается или вовсе прекращается циркуляция со всеми вытекающими последствиями. В таких случаях специалисты говорят, что завоздушена система отопления и необходимо принимать меры для удаления воздушных пробок.
Наличие воздуха в контуре может вызвать неприятные явления:
- шум при движении воды по радиаторам и вибрацию, которая вызывает ослабление винтовых соединений, а иногда разрушение мест сварки;
- в отдаленных подсобных помещениях отсутствие циркуляции может привести к размораживанию системы;
- небольшое завоздушивание вызывает уменьшение эффективности работы и перерасход топлива;
- воздух вызывает коррозию металлических труб и корпусов изнутри, что резко сокращает срок службы оборудования.
Для успешного удаления воздуха из контура служат воздушники в системе отопления, которые могут быть ручными и автоматическими. Из ручных воздухоотводчиков наиболее известный кран Маевского. Он устанавливается на торце батареи и с его помощью сбрасывается накопившийся воздух. Автоматический воздухоотводчик удаляет воздух из системы в процессе работы.
Источник: SpetsOtoplenie.ru