Содержание
Системы отопления, виды систем отопление, требования к системам отопления
Система отопления это: комплекс элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи тепла в обогреваемые помещения. Система отопления состоит из:
1. Генератора тепла.
Генератор тепла служит для получения теплоты и передачи ее теплоносителю.
Генераторами тепла могут служить:
1. Котельные установки на ТЭС, КЭС.
Теплопроводы – для транспортировки теплоносителя от генератора тепла к отопительным приборам. Теплопроводы системы отопления подразделяют на магистрали, стояки и подводки (лежаки) к приборам.
Отопительные приборы – служат для передачи тепла от теплоносителя воздуху отапливаемых помещений.
Основные требования, предъявляемые к системе отопления:
1. Санитарно-гигиенические – обеспечение СНиПами температур во всех точках помещения и поддержание температур внутренних поверхностей наружных ограждений и отопительных приборов на определенном уровне.
2. Экономические – обеспечение минимальных затрат на изготовление и эксплуатацию системы (возможность унифицирования узлов, деталей).
3. Строительные – обеспечение соответствия архитектурно-планировочным и конструктивным решениям. Увязка размещения отопительных приборов со строительными конструкциями.
4. Монтажные – обеспечение монтажа индустриальными методами с максимальным использованием унифицированных узлов, при минимальном количестве типоразмеров.
5. Эксплуатационные – простота и удобство обслуживания, управления, ремонта, надежность, безопасность, бесшумность действия.
6. Эстетические – минимальная площадь, сочетаемость с архитектурными решениями.
Все перечисленные требования важны, и их необходимо учитывать при выборе и проектировании системы отопления. Но наиболее важными требованиями все же остаются санитарно-гигиенические требования.
Теплоносители системы отопления
Теплоносителем для системы отопления может быть любая среда, обладающая хорошей способностью аккумулировать тепловую энергию и изменять теплотехнические свойства, подвижная, дешевая, не ухудшающая санитарные условия в помещениях, позволяющая регулировать отпуск теплоты.
Наиболее широко в системе отопления используют: воду, водяной пар, воздух, отвечающие всем перечисленным требованиям.
Свойства теплоносителей
Вода – обладает высокой теплоемкостью, большой плотностью (950 кг/м3), несжимаема, при нагревании расширяется.
Пар – малая плотность, высокая подвижность.
Воздух – малая плотность и теплоемкость, большая подвижность.
Классификация систем отопления
Системы отопления различаются по трем основным классификационным признакам: Центральными называют системы отопления, предназначенные для отопления нескольких помещений (зданий) из одного теплового пункта, расположенного вне отапливаемых помещений (зданий) (котельная, ТЭЦ).
В таких системах теплота вырабатывается за пределами помещений, а затем с помощью теплоносителя по теплопроводам транспортируется в отдельное помещение здания.
Например: система отопления здания с собственной местной котельной.
Центральными могут быть: система парового отопления; система водяного отопления; система воздушного отопления.
Местными называют такие системы отопления, где все три основных конструктивных элемента (генератор, теплопроводы). Системы отопления объединены в одном устройстве, установленном непосредственно в отапливаемом помещении.
Например: местная система отопления – отопительная печь, где теплогенератором является топка, теплопроводы – газоходы, отопительная печь – стенки печи.
К местному отоплению относят отопление газовыми и электрическими приборами, воздушно-отопительными агрегатами.
Классификация систем отопления зданий
По способу циркуляции теплоносителя
Система с естественной циркуляцией – циркуляция теплоносителя осуществляется за счет разности плотностей холодного и горячего теплоносителя
Система с искусственной циркуляцией – где циркуляция теплоносителя осуществляется при помощи циркуляционных насосов.
Центральные паровые системы отопления имеют искусственную циркуляцию за счет давления пара (т.е. насосов нет в паровых системах с искусственной циркуляцией).
По виду теплоносителя центральные на:
– водяные (для жилья, школ, домов, больниц и т.д.);
– паровые (для жилья, школ, домов, больниц, спортивных сооружений, бассейнов, залов);
– воздушные (спортивные сооружения, бассейны, залы);
Требования, предъявляемые к системам отопления
Современный человек значительную часть времени проводит в помещениях, которые в холодный период года необходимо отапливать.
Системы отопления являются органической частью отапливаемых зданий и должны удовлетворять следующим требованиям:
Санитарно-гигиенические требования состоят в обеспечении в отапливаемом помещении заданной температуры воздуха и к поддержанию такой температуры поверхности отапливаемых приборов, которая исключает возможность ожогов, а также пригорания пыли.
В период работы системы отопления в помещении возникает теплообмен между отопительными приборами, внутренними и наружными ограждениями, оборудованием и людьми. Целью отопления является создание теплового микроклимата, благоприятного для отдыха и высокой производительности труда людей, оптимальных условий для технологических процессов. Для нормального самочувствия человека необходимо, чтобы естественная теплопродукция человеческого тела была скомпенсирована с теплоотводом. Интенсивность отвода тепла от человеческого тела тесно связана с метеорологическими условиями на рабочем месте.
Полные потери тепла (включая тепло, идущее на испарение влаги) человеком, выполняющим работу при температуре воздуха 20˚С, составляет 544 кДж/ч. При этом тепло, теряемое конвекцией, составляет примерно 30%, излучением – 50% и испарением влаги – 20%.
Если теплопродукция организма и потери тепла не сбалансированы, то человек ощущает тепловой дискомфорт.
Теплоотдача с поверхности тела конвекцией и излучением увеличивается или уменьшается за счет приспособления организма к поддержанию температуры тела на определенном среднем уровне (36,6˚С). Это связано с увеличением или уменьшением тока крови в поверхностно расположенных кровеносных сосудах.
Технико-экономические требования заключаются в том, чтобы расходы на строительство и эксплуатацию отопительной системы были наименьшими.
Архитектурно-строительные требованиядолжны предусматривать взаимную увязку всех элементов системы отопления (трубопроводов, отопительных приборов и прочего оборудования) со строительными и архитектурно-планировочными решениями помещений, обеспечивать сохранность строительных конструкций на протяжении всего срока эксплуатаций зданий.
Монтажные требования к системам отопления предусматривают целый комплекс задач, важнейшими из которых являются: соблюдение целостности архитектурного оформления зданий и интерьера помещений с учетом принятых решений строительных конструкций; соответствие современному уровню механизации и индустриализации заготовительных и монтажных работ.
Эксплуатационные требования к системам отопления заключается в надежности работы и относительной простоте обслуживания. Под надежностью работы систем отопления следует понимать способность обеспечивать санитарно-гигиенические требования независимо от наружных климатических условий, достаточную долговечность систем отопления и безопасность в отношении пожара и взрыва. Простота обслуживания систем отопления определяется несложностью регулирования теплопроизводительности как системы в целом, так и отдельных отопительных приборов. Существенное отношение имеет простота ремонта систем. Кроме рассмотренных требований системы отопления должны обладать рядом дополнительных свойств, таких, как эстетическая привлекательность, когда оформление элементов систем отопления тесно связано с характером интерьера помещений. Они должны занимать минимум площади, иметь привлекательный современный вид, хорошую отделку и окраску.
Требования, предъявляемые к отопительным приборам. Отопительные приборы предназначены для передачи тепловой энергии в отапливаемое помещение от теплоносителя. Они должны удовлетворять теплотехническим, гигиеническим, технико-экономическим, архитектурно-строительным, монтажным и эксплуатационным требованиям.
Теплотехнические требования к отопительным приборам сводятся к их тепловой мощности при прочих равных условиях (поверхность нагрева, перепад температур между поверхностью прибора и воздуха, расхож теплоносителя, площадь стен здания, занимаемая приборами).
Гигиенические требования отвечают отопительные приборы, имеющие гладкую ровную поверхность, доступную для уборки пыли.
Технико-экономические требования включают такие показатели, как тепловое напряжение материала, оцениваемое количеством тепловой энергии, отдаваемой в помещении в течении 1 ч при разности температур теплоносителя и окружающего воздуха в 1˚С, отнесенной в 1 кг массы отопительного прибора.
где М, Вт/(кг-К) – тепловое напряжение металла прибора; Qnp – количество теплоты, отдаваемой прибором, Вт; G – масса прибора, кг; А/ – разность средних температур поверхности прибора и окружающего воздуха (tПр-tв).
Технико-экономические показатели также минимальная заводская стоимость; минимальный расход металла; соответствие конструкции прибора требованиям технологии их массового производства; секционность, позволяющая компоновать прибор с требуемой площадью поверхности нагрева.
Архитектурно-строительные и монтажные требования к отопительным приборам учитывают минимум полезной площади, занимаемой прибором, эстетически оптимальный внешний вид и конструкцию, отвечающую тенденциям повышения производительности труда в условиях массового производства и монтажа отопительных приборов.
Эксплуатационные требования своей целью ставят обеспечение комфортных условий в отапливаемых помещениях независимо от изменяющихся внешних условий. Эти требования касаются регулируемости тепловой мощности отопительных приборов, их коррозионной стойкости, гидравлических характеристик, прочности.
Отопительные приборы должны быть достаточно прочными и удобными для транспортировки.
Одновременное удовлетворение перечисленных требований практически невозможно да и не целесообразно, так как многообразие условий применения отопительных приборов весьма велико и только удовлетворении тех или иных специфических требований приводит к оптимальным решениям. Этим объясняется разнообразие типов отопительных приборов.
Заключение
Современный технический прогресс в промышленности неразрывно связан с совершенствованием разных технологий в строительстве, металлургии и т.д. Изучение всех разнообразных аспектов необходимо для подготовки высококвалифицированных специалистов в данной области.
Множество видов строительных материалов, в нашем случае кирпича и мелкого блока, требует знаний видов сортов, используемого сырья для изготовления, технологии обработки, видов кладок, области применения и т.п. А разнообразные проекты строительства зданий требуют неукоснительного выполнения всех требований, предъявляемых к системам отопления, от которого зависят условия комфортной жизнедеятельности людей. Также сварочные работы, применяемые во всех отраслях промышленности, требуют высокой квалификации рабочих.
Поэтому изученный материал в дипломной работе будет полезной для дальнейшей профессиональной деятельности.
Список использованной литературы
1. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы. – М., 1986.
. Макиенко Н.И. Общий курс слесарного дела. – М., 2001.
. Маслов В.И. Сварочные работы. – М., 2008.
. Микульский В.Г., Горчаков Г.И., Козлов В.В. Строительные материалы. – М., 2000.
. Орлов К.С. Монтаж и эксплуатация санитарно-технических, вентиляционных систем и оборудования. – М., 2006.
. Попов К.Н., Каддо М.Б. Строительные материалы и изделия. – М., 2002.
. СНиП 2.04.05-91* Строительные нормы и правила. Отопление, вентиляция и кондиционирование.
Выбор и виды систем отопления для складских помещений
Система отопления – это комплекс технических элементов для получения тепла, его переноса и передачи во все обогреваемые помещения. Отопление может быть местным или центральным. В первом случае тепловое оборудование и трубопровод конструктивно объединены в одно устройство и установлены в отапливаемом помещении. Местное отопление не вполне подходит для складов в силу специфики самих терминалов.
Здесь оптимальной будет центральная система, в которой котел или теплогенератор вынесены в отдельное помещение. При составлении проекта отопления склада особое внимание уделяют расчету категории пожарной опасности и расположению основного оборудования. Все приборы должны быть доступны для технического обслуживания и ремонта.
Виды систем отопления с разными теплоносителями
По виду теплоносителя различают паровое, воздушное и водяное отопление склада. В некоторых случаях системы комбинируют, устраивая паровоздушный, пароводяной или водовоздушный обогрев. Обо всем по порядку.
Паровые системы
Теплоноситель – сухой насыщенный пар с температурой не более 130 °С. Система может быть разомкнутой, когда конденсат передается в теплообменник насосом, или замкнутой, когда конденсат перемещается самотеком. Основные преимущества:
- минимальные потери тепла в теплообменниках;
- быстрый нагрев радиаторов и других отопительных приборов;
- малая инертность;
- возможность обогрева многоэтажных зданий;
- компактность оборудования;
- низкое гидростатическое давление в системе.
- высокие потери тепла в паропроводах, как следствие – уменьшение КПД;
- шумность;
- нельзя сделать температуру теплоносителя ниже 100 °С;
- интенсивная коррозия металлических элементов контура.
Паровое отопление разрешено для терминалов с негорючей и неядовитой пылью, негорючими и не поддерживающими горение парами и газами. Паропроводы монтируются отдельно от системы вентиляции и кондиционирования.
Воздушные системы
Воздушные системы отопления складов являются самыми распространенными на сегодняшний день. Теплоноситель – воздух, который нагревается при прохождении через электроагрегат. Нагретый воздух распределяется равномерно по объему склада через систему воздуховодов. Агрегаты монтируют на крыше и вдоль стен. Система хорошо подходит для обогрева высоких комплексов большой площади.
- возможность совмещения отопительного контура с вентиляцией для притока свежего воздуха в помещение;
- высокий КПД до 95%;
- быстрый прогрев воздуха благодаря отсутствию промежуточного теплоносителя;
- возможность автоматизации системы отопления, настройки точных параметров.
Места выпуска теплого воздуха проектируют таким образом, чтобы на пути воздушного потока не было массивных строительных конструкций. При высоте склада менее 8 метров выпуск осуществляют настилающими струями, при высоте более 8 метров – ненастилающими струями. Воздушная струя при выпуске воздуха настилается на потолок на высоте, равной 0,85 от высоты терминала (Н). Ненастилающие струи образуются на высоте 0,35-0,65 Н от пола. Расстояние между воздухораспределителями при установке в ряд составляет не более трех высот помещения.
Воздушное отопление склада экономичное в эксплуатации, быстро окупается, может монтироваться с воздуховодами или без них. Система эффективно работает в терминалах с высокими потолками, позволяет равномерно прогреть весь объем воздуха. Совмещение отопления с вентиляцией и кондиционированием сокращает финансовые затраты на реализацию проекта.
Если нет потребности в постоянном обогреве складских помещений, но и нельзя допускать сильного падения температуры, используют тепловые пушки как более компактные устройства. Оборудование размещают по периметру терминала и подключают к датчикам термостата. Когда температура опускается до установленного значения, оборудование включается и начинает генерировать тепло. Устройство такого отопления не требует составления проекта, позволяет быстро прогреть помещение. Но после выключения тепловой пушки воздух так же быстро остывает.
Водяные системы
Теплоносителем в водяной системе отопления может быть вода или антифриз на водной основе. Для небольших помещений устраивают контур с естественной циркуляцией. Трубы располагают под углом, чтобы вода перемещалась под действием силы тяжести. Для складов большой площади такое решение будет не эффективным, требуется установка насосов. Системы с принудительной циркуляцией имеют высокий КПД, но требуют электроэнергии.
Водяное отопление часто выбирается владельцами складских помещений как наиболее оптимальный вариант. В тех местах, где есть возможность подключения к центральной сети, задача упрощается. При отсутствии такой возможности расчет отопления склада должен включать выбор котла и устройство отдельного помещения под котельную. В качестве недостатка такой системы указывают эстетическую составляющую – трубы вдоль стен не украшают склад.
Преимущество водяных систем над паровыми – равномерный прогрев отопительных приборов, воздух не пересушивается, сохраняются оптимальные условия для товаров. Но такое отопление не рекомендуется устраивать в складских терминалах выше пяти этажей. Это связано с тем, что теплый воздух поднимается и скапливается вверху, увеличивая утечки тепла через крышу и оставляя холодными зоны первого этажа. В складах с высокими верхами и водяным отоплением для повышения эффективности специалисты монтируют потолочные вентиляторы. Вращение пропеллеров в зимний период обеспечивает циркуляцию теплого воздуха по всему объему склада, а летом дает некоторую прохладу.
Воздушно-тепловые завесы
Воздушные завесы необходимы для разделения зон с разными температурными режимами. Оборудование монтируется в проеме дверей, окон, ворот. Завеса образуется в результате движения высокоскоростного потока воздуха. Это своего рода невидимая преграда, которая не позволяет выходить теплому воздуху и не впускает холодный воздух снаружи. Кроме того, воздушная завеса изолирует склад от выхлопных газов, пыли и прочих негативных явлений без создания помех для передвижения спецтранспорта.
Ширина завесы 0,6-2,5 метра. В более широкие проемы монтируют несколько приборов вплотную друг к другу. При расчете тепловой завесы учитывают такие факторы:
Зависимая система отопления это. Сравнение по эргономике. Зависимые и независимые схемы обогрева
В многоквартирных домах жильцы в основном пользуются услугами центральной теплосети для обогрева помещения. На качество этих услуг влияет множество факторов: возраст дома, износ оборудования, состояние теплотрассы и т.п. Существенное значение в отопительной системе имеет также и специальная схема, по которой идет подключение к тепловой сети.
Типы подсоединений
Схемы присоединения могут быть двух видов: зависимые и независимые. Подключение по зависимому способу является наиболее простым и распространенным вариантом. Независимая система отопления обрела свою популярность в последнее время, и широко используется при строительстве новых жилых массивов. Какое же решение является более эффективным для обеспечения тепла, комфорта и уюта любому помещению?
Зависимая
Такая схема присоединения, как правило, предусматривает наличие внутридомовых тепловых пунктов, зачастую оснащенных элеваторами. В смесительном узле теплопункта перегретая вода из магистральной внешней сети смешивается с обратной, приобретая при этом достаточную температуру (около 100°С). Таким образом, внутренняя отопительная система дома полностью зависит от внешнего теплоснабжения.
Достоинства
Главной особенностью такой схемы является то, что она предусматривает поступление воды в системы отопления и водоснабжения непосредственно из теплотрассы, при этом цена окупается довольно быстро.
Недостатки
Наряду с преимуществами такое присоединение имеет и некоторые минусы:
- неэкономичность;
- регулировка температурного режима значительно затруднена во время перепадов погоды;
- перерасход энергоресурсов.
Способы подключения
Подключение может осуществляться несколькими способами:
Независимая
Система теплоснабжения независимого типа позволяет сэкономить потребляемые ресурсы на 10-40%.
Принцип действия
Подключение системы отопления потребителей происходит с помощью дополнительного теплообменника. Таким образом, обогрев осуществляется двумя гидравлическими изолированными контурами. Контур наружной теплотрассы нагревает воду замкнутой внутренней теплосети. При этом смешивания воды, как в зависимом варианте не происходит.
Однако такое присоединение требует немалых затрат как на обслуживание, так и на ремонтные работы.
Циркуляция воды
Движение теплоносителя осуществляется в отопительном механизме благодаря циркуляционным насосам, за счет которых происходит регулярная подача воды через нагревательные приборы. Независимая схема присоединения может иметь расширительный сосуд, содержащий запас воды для случаев утечек.
Компоненты независимой системы.
Сфера применения
Широко используется для подключения к системе отопления многоэтажных зданий или построек, которые требуют повышенного уровня надежности работы отопительного механизма.
Для объектов, имеющих в наличии помещения, куда нежелателен доступ постороннего обслуживающего персонала. При условии, что давление в обратных отопительных системах или тепловых сетях выше уровня допустимого — более 0,6 МПа.
Преимущества
Отрицательные моменты
- высокая стоимость;
- сложность обслуживания и ремонта.
Сравнение двух типов
На качество теплоснабжения по зависимой схеме существенно влияет работа центрального теплоисточника. Это простой, дешевый, не требующий особого обслуживания и затрат на ремонт, способ. Однако преимущества современной независимой схемы подключения, несмотря на финансовые затраты и сложность эксплуатации очевидны.
Независимая система отопления может работать вместе с системой отопления автомобиля независимо от работы двигателя.
Независимая система отопления используется для обогрева салона автомобиля перед или во время движения, а также в случае, когда основная система отопления автомобиля работает недостаточно эффективно, а также для размораживания стекол и подогрева охлаждающей жидкости двигателя.
При запуске двигателя при очень низких температурах наружного воздуха независимая система отопления может включаться немедленно или в заранее заданное время.
1 – Контрольный светодиод желтого цвета загорается при включении режима предварительного выбора.
2 – Контрольный светодиод зеленого цвета включается при работе системы отопления независимого действия.
3 – Дисплей для отображения текущего времени, а также для отображения недели и времени включения системы отопления независимого действия.
Действия перед включением системы отопления Распределитель потока воздуха не устанавливайте в положение .
Рычаг регулировки потока воздуха установите в положение 1. При включении более высокого режима салон автомобиля прогреется значительно лучше, однако и нагрузка на аккумулятор также увеличится.
Ручками регулировки температуры задайте требуемую температуру в салоне автомобиля. Обычно температура в салоне автомобиля устанавливается автоматически на температуру 22° С.
Если на автомобиле установлена автоматическая система вентиляции, то необходимо нажать одну из кнопок этой системы (желательно кнопку ).
Установка времени Нажмите и удерживайте нажатой кнопку , при этом на дисплее высветится время.
Для корректировки времени одновременно нажмите кнопку и или .
При кратковременном нажатии на кнопки корректировка времени осуществляется с шагом 1 минута.
Установка времени и дня включения системы отопления Можно запрограммировать одно или два включения системы отопления в требуемое время.
Нажмите кнопку 1 или 2, при этом загорится желтый контрольный светодиод. На дисплее высветится номер программы и в течение 20 секунд высветится время, на которое назначено включение системы отопления. При высвечивании на дисплее времени включения его можно откорректировать, нажимая кнопку или .
Программирование системы отопления Нажмите кнопку 1 или 2, при этом загорится желтый контрольный светодиод 1. На дисплее высветится время, при наступлении которого включится независимая система отопления. После программирования системы отопления загорятся два контрольных светодиода, 1 желтый и 2 зеленый.
Отрезок времени до программируемого включения независимой системы отопления составляет не более 60 минут.
Выключение программируемого отопления При горящем зеленом контрольном светодиоде нажмите кнопку , зеленый светодиод погаснет и загорится желтый контрольный светодиод 1. Нажмите кнопку программирования, номер которой должен совпадать с номером программы на дисплее.
При этом погаснет желтый светодиод. Через 60 минут независимая система отопления автоматически выключится.
Быстрое включение системы отопления Нажмите кнопку , при этом загорится зеленый контрольный светодиод. Независимая система отопления включится через 30 секунд.
Указания При выключенном двигателе для уменьшения использования энергии аккумулятора рекомендуется включать независимую систему отопления минимальное требуемое время и не рекомендуется включать систему несколько раз подряд.
При работе независимой системы отопления и ключе в замке зажигания в положении 0 или 1, или вообще извлеченном из замка зажигания, вентилятор включается только по достижении определенной температуры охлаждающей жидкости.
После отсоединения клемм аккумулятора на дисплее начинает мигать текущее время. В этом случае необходимо установить текущее время и запрограммировать независимую систему отопления.
Если при включении независимой системы отопления выключается зеленый контрольный светодиод, и на дисплее появляется символ Р, значит, в системе отопления имеется неисправность. В этом случае включите независимую систему отопления еще раз. При повторном выключении зеленого контрольного светодиода необходимо обратиться на станцию технического обслуживания Mercedes-Benz для диагностики и ремонта системы отопления.
Если выпускная труба заблокирована или невозможна достаточная приточная вентиляция, возможно проникновение в автомобиль ядовитых отработавших газов, в особенности окиси углерода. Это возможно, например, в закрытых помещениях или в том случае, если автомобиль застрял в снегу. Существует опасность для жизни!
Выключайте систему отопления независимого действия в закрытых помещениях без вытяжки, например, в гаражах. Если автомобиль застрял в снегу и Вам необходимо оставить включенной систему отопления независимого действия, очистите выпускную трубу и пространство вокруг автомобиля от снега. Откройте окно на подветренной стороне автомобиля, чтобы обеспечить достаточное поступление свежего воздуха.
При включенной системе отопления независимого действия элементы автомобиля, например, системы выпуска ОГ, могут очень сильно нагреться. При длительном контакте горючих материалов, например, листвы, травы или ветвей, с горячими деталями системы выпуска ОГ эти материалы могут загореться. Существует опасность пожара!
Следите за тем, чтобы при включенной системе отопления независимого действия горючие материалы не соприкасались с горячими элементами автомобиля.
Эксплуатация системы отопления независимого действия / вентиляции оказывает значительную нагрузку на аккумуляторную батарею автомобиля. Поэтому максимально после двухкратного включения режима отопления или вентиляции проедьте на автомобиле более длительную дистанцию.
Регулярно включайте систему отопления независимого действия один раз в месяц примерно на десять минут.
Система отопления независимого действия нагревает воздух внутри автомобиля до установленной температуры При этом она не зависит от отходящего тепла работающего двигателя. Система отопления независимого действия работает на топливе, поступающем непосредственно из топливного бака автомобиля. Поэтому для нормального функционирования системы отопления независимого действия топливный бак должен быть заполнен как минимум до уровня минимального резерва.
Система отопления или вентиляции независимого действия автоматически адаптируется к изменениям температуры наружного воздуха и погодным условиям. Поэтому возможны переключения системы с режима вентиляции на режим отопления и с режима отопления на режим вентиляции.
Система отопления независимого действия выключается при выключении двигателя. Система вентиляции независимого действия выключается уже при поворачивании ключа в положение 2 .
Система отопления независимого действия автоматически выключается через 30 минут. Продолжительность ее работы Вы можете изменить. Для этого обратитесь в специализированную мастерскую с квалифицированным персоналом.
Система вентиляции независимого действия не производит охлаждение воздуха в автомобиле ниже температуры наружного воздуха.
Случается, что частные дома, находящиеся в черте города, расположены рядом с проложенными сетями центрального теплоснабжения, а некоторые даже подключены к ним. Конечно, в нынешнее время в приоритете – отопление индивидуальное, а централизованное постепенно уходит в прошлое. Но если дом уже подключен к сети либо есть проблемы с автономной системой, то надо пользоваться тем, что есть в наличии. Для совместной работы источника тепла с потребителями используется зависимая и независимая система отопления. Что они собой представляют, а также плюсы и минусы обеих схем будут изложены в данном материале.
Зависимая (открытая) система теплоснабжения
Главная особенность зависимой системы заключается в том, что теплоноситель, протекающий по магистральным сетям, напрямую поступает в дом. Открытой ее называют потому, что из подающего трубопровода производится отбор теплоносителя для обеспечения дома горячей водой. Чаще всего такая схема применяется при подсоединении к тепловым сетям многоквартирных жилых домов, административных и прочих зданий общего пользования. Работа схемы зависимой системы отопления изображена на рисунке:
При температуре теплоносителя в подающем трубопроводе до 95 ºС он может быть направлен непосредственно в отопительные приборы. Если же температура выше и достигает 105 ºС, то на вводе в дом устанавливается смесительный элеваторный узел, чьей задачей является воду, поступающую из радиаторов, подмешивать в горячий теплоноситель с целью понижения его температуры.
Для справки. Централизованная зависимая система отопления имеет расчетный и реальный температурный график. Расчетный график характеризует максимальную температуру воды и в открытой системе бывает 105 / 70 ºС или 95 / 70 ºС. Реальный график зависит от погодных условий и может изменяться ежедневно, он поддерживается в центральном тепловом пункте. Когда на улице нет сильных морозов, температура теплоносителя значительно ниже расчетной.
Схема была очень популярна во времена СССР, когда расходом энергоносителей мало кто озабочивался. Дело в том, что зависимое подключение с элеваторными узлами смешения работает достаточно надежно и практически не требует присмотра, а работы по монтажу и затраты на материалы обходятся достаточно дешево. Опять же, не нужно прокладывать дополнительные трубы для подачи в дома горячей воды, когда ее можно успешно отбирать из тепловой магистрали.
Но на этом позитивные стороны зависимой схемы заканчиваются. А негативных гораздо больше:
- грязь, окалина и ржавчина из магистральных трубопроводов благополучно попадает во все батареи потребителей. Старым чугунным радиаторам и стальным конвекторам этакие мелочи были нипочем, а вот современным алюминиевым и прочим отопительным приборам точно несдобровать;
- вследствие уменьшения водоразбора, проведения ремонтных работ и прочих причин часто возникает перепад давления в зависимой системе отопления, а то и гидроудары. Это грозит последствиями для современных батарей и полимерных трубопроводов;
- качество теплоносителя оставляет желать лучшего, а ведь он напрямую идет на водоснабжение. И, хотя в котельной вода проходит все этапы очистки и обессоливания, километры старых ржавых магистралей дают о себе знать;
- регулировать температуру в помещениях непросто. Даже полнопроходные термостатические вентили быстро выходят из строя из-за плохого качества теплоносителя.
Независимая (закрытая) система отопления
В настоящее время при устройстве новых котельных стала чаще применяться независимая схема присоединения системы отопления. В ней имеют место основной и дополнительный контур циркуляции, гидравлически разделенные теплообменником. То есть, теплоноситель от котельной или ТЭЦ идет до центрального теплового пункта, где попадает в теплообменник, это и есть главный контур. Дополнительный контур – это система отопления дома, теплоноситель в нем циркулирует через этот же теплообменник, получая тепло от сетевой воды из котельной. Схема работы независимой системы показана на рисунке:
Для справки. Раньше в подобных системах устанавливались громоздкие кожухотрубные теплообменники, занимавшие много места. Это было главной трудностью, но с появлением скоростных пластинчатых теплообменников данная проблема перестала существовать.
А как же быть с централизованной подачей горячей воды, ведь теперь брать ее из магистрали нельзя, там слишком высокая температура (от 105 до 150 ºС)? Все просто: независимая схема подключения допускает установку любого количества пластинчатых теплообменников, присоединенных к магистральным трубопроводам. Один будет обеспечивать теплом отопительную систему дома, а второй может готовить воду для хозяйственных нужд. Как это реализуется, показано на схеме:
Чтобы горячая вода поступала всегда одинаковой температуры, контур ГВС делается замкнутым с организацией автоматической подпитки в обратном трубопроводе. В многоквартирных домах циркуляционную обратную линию ГВС можно увидеть в ванной комнате, к ней подсоединяются полотенцесушители.
Очевидно, что эксплуатация независимой системы отопления имеет массу преимуществ:
- домашний контур отопления не зависит от качества внешнего теплоносителя, состояния магистральных сетей и перепадов давления. Вся нагрузка ложится на пластинчатый теплообменник;
- есть возможность регулировать температуру в помещениях с помощью термостатических вентилей;
- теплоноситель в малом контуре можно отфильтровать и очистить от солей, главное, чтобы трубы были в хорошем состоянии;
- в системе ГВС будет вода питьевого качества, поступающая в дом по водопроводной магистрали.
Тем не менее из-за грязного теплоносителя низкого качества в центральной сети потребуется периодическая промывка независимой системы отопления, а точнее, — пластинчатого теплообменника. Благо, сделать это не так уж сложно. Еще из недостатков следует отметить более высокие затраты на приобретение оборудования, а именно: теплообменников, циркуляционных насосов и запорно — регулирующей арматуры. Зато закрытая система надежнее и безопаснее открытой, она больше отвечает современным требованиям и лучше адаптирована к новому оборудованию.
Заключение
Если в силу каких-то причин вам доведется выбирать схему подключения к централизованным сетям, то предпочтительнее независимая система отопления частного дома. Даже если температура в магистрали невысока, все равно не стоит подавать эту воду в свою систему, лучше гидравлически отделить ее от центральной. При условии, что такая возможность существует в материальном плане, а если нет – придется врезаться напрямую, по зависимой схеме.
Какая система отопления более выгодна и почему?
С наступлением прохладного времени года, начиная с осени и заканчивая ранней весной, каждый хозяин своего дома задумывается об его обогреве. Одним из вариантов для осуществления этой цели является зависимая отопительная система. Она представляет собой последовательный, прямой метод передачи тепловых свойств теплоносителя от источника обогрева — ТЭЦ (тепловой электрической централи) — до конечного потребителя — вашего прибора отопления. Давление на протяжении всей теплосети постоянное и равняется давлению в системе отопления.
Схема подключения батарей (радиаторов) в системе отопления с природной циркуляцией теплоносителя: 1 — Котел; 2 — Переливной патрубок; 3 — Расширительный бачек; 4 — Трубопровод подачи (подача); 5 — Вентиля регулировки отопления и воданагрева на каждое нагревательное устройство; 6а — Диагональное подключение батареи; 6б — Боковое подключение батареи; 7 — Обратный водопровод (обратка); 8 — Канализационный слив; 9 — Вентиль для слива води с системы отопления; 10 — Вентиля регулировки отопления и воданагрева для всей системы; 11 — Вентиль для подпитки системы водой; 12 — Фильтр тонкой механической очистки; 13 — Кран Маевского.
Циркуляция в системе отопления достигается путем перепада давлений в подающем и обратном трубопроводах.
Чтобы поддерживать номинальный режим работы всей системы отопления, нужно сотруднику ТЭЦ следить за давлением в подающем трубопроводе, с вашей стороны требуется лишь окраска трубопровода и оплата за использование тепла.
Схемы зависимого отопления
- схема непосредственного присоединения;
- схема с использованием элеватора;
- схема с установкой насоса на перемычке;
- схема с установкой насоса на подающей линии;
- схема с установкой насоса и элеватора одновременно.
Зависимое отопление помогает сокращать расходы теплоносителя.
Каждая из них имеет свои отличия, преимущества и недостатки, но главное, чтобы отопление было эффективным. Так, схема непосредственного присоединения проста в монтаже и эксплуатации, однако главный недостаток — недотоп в холодный период года, согласно графику ТЭЦ, и перетоп в теплое время года, что не очень хорошо отражается впоследствии на здоровье человека и внешнем виде комнатных растений. Этот же недостаток можно отнести и ко всем остальным схемам присоединения обогревателя. Но, глядя на экономические показатели, получаемые за год при использовании именно такого метода передачи тепла, руководство ТЭЦ весьма заинтересовано в том, чтобы максимально приспосабливать температуру к оптимальной для комфортного нахождения в помещении. Ежегодно такие предприятия вносят изменения в схемы подачи тепла потребителю, покупая более дорогое оборудование, поэтому стоимость его для потребителя увеличивается прямо пропорционально их затратам.
Зависимая схема присоединения обогревателя в отличие от независимой позволяет получать больший температурный перепад в системе отопления, а также сократить расход теплоносителя. Помимо этого, трубопроводы для присоединения используются меньшего диаметра, а также значительно уменьшаются затраты на эксплуатацию необходимого оборудования. Независимая схема присоединения отопления является более экономичной и управляемой конечным потребителем тепла, так как в ней задействована автоматика, что является главным ее отличием от вышеуказанного вида отопления.
Инструменты и материалы, необходимые для монтажа системы Основные инструменты, которые понадобятся вам для присоединения элементов отопительной системы:
Для резки труб при установке системы отопления нужно использовать труборез.
- металлическая линейка, либо рулетка;
- карандаш либо маркер;
- угольник;
- уровень с отвесом;
- набор рожковых ключей (ø 8-30 мм);
- газовый (разводной) ключ;
- нож или труборез;
- ножницы канцелярские;
- ножницы по металлу;
- набор фигурных отверток;
- набор плоских отверток;
- плоскогубцы;
- дрель либо перфоратор;
- болгарка;
- сварочный аппарат.
Расходные материалы, которые понадобятся вам в ходе монтажа отопительной системы:
- накидные гайки;
- дроссельные шайбы или регуляторы давления системы;
- трубопровод выбранного вида — металлический или пластиковый;
- прокладки;
- хомуты;
- металлические пластины;
- электроды.
Итак, при зависимой системе отопления вам, как конечному потребителю тепла, не стоит задумываться о выборе котла, насосов и прочего оборудования, а также сборе необходимой технической документации для оформления автономного обогрева. Однако при этом вы не сможете изменять температуру в помещении на ту, которая на данный момент времени для вас оптимальна, поэтому решать только вам, какую схему присоединения обогрева вам использовать. Хотя руководство ТЭЦ и старается ежегодно повышать эффективность передачи тепла и подгонять конечную температуру под необходимую вам, но стоимость такого обогрева становится только выше. На практике более экономичной получается независимая система подачи тепла.
Что такое энергонезависимость, и чем зависимая и независимая система отопления отличаются друг от друга
В многоквартирных домах в подавляющем количестве используют для обогрева центральную теплосеть. Однако качество подобных услуг зависит от многих факторов, включая состояние теплотрассы и оборудования. Значение имеет также и схема подключения дома к тепловой сети. В данном случае вы узнаете про зависимые и независимые способы подсоединения, а также о том, как сделать отопление в квартире энергонезависимым.
Независимая и зависимая система отоплениядля дома
Варианты подключений
В настоящее время есть две основные схемы подсоединения:
- зависимая – считается самой простой, поэтому чаще всего и применяется;
- независимая – получила популярность сравнительно недавно, ее широко используют при возведении новых жилых массивов.
Ниже мы рассмотрим детальнее каждый способ, чтобы узнать, какое же решение будет наиболее эффективным для обеспечения комфорта и уюта вашему помещению.
Отопитель независимый бытовой ОБ1 0010 на дизельном топливе
Зависимый метод подсоединения
Такой вариант подключения, обычно, требует создания внутридомовых теплопунктов, часто оснащенных элеваторами. В их смесительном узле перегретая вода из внешней магистральной сети смешивается с обраткой, что позволяет снизить ее температуру до необходимой, как правило, ниже 100 °С. Благодаря этому система обогрева внутри дома является полностью зависимой от внешнего теплоснабжения.
Как выглядит зависимая схема отопления
- оборудование абонентского ввода несложное, а его стоимость недорогая;
- зависимая схема присоединения отопления способна выдержать большие температурные перепады;
- диаметр трубопровода меньше;
- расход теплоносителя сокращается;
- эксплуатационные расходы невысокие.
- неэкономичность;
- существенно затруднена регулировка температурного режима во время перепадов погоды;
- наблюдается перерасход энергоресурсов.
- прямое подключение;
- с элеватором;
- с установкой насоса отопления на перемычке;
- с монтированием насоса на подаче или обратке;
- комбинированный вариант – элеватор и насос.
Независимая система отопления многоквартирного дома
Независимый способ подключения
Специалисты утверждают, что такой вариант теплоснабжения дает возможность сократить расходы ресурсов почти на 40%.
В сегодняшней ситуации с их постоянным удорожанием это позволит существенно сэкономить средства семейного бюджета.
- Принцип работы следующий:
- подключение отопительной системы абонентов производится с помощью дополнительного теплообменника;
- обогрев происходит благодаря двум гидравлическим изолированным контурам – магистральная теплотрасса нагревает теплоноситель замкнутой внутренней теплосети;
- в данном случае смешивания воды не происходит.
- Циркуляция теплоносителя происходит в отопительном механизме за счет циркуляционного насоса, который регулярно подает его через нагревательные элементы. В независимой схеме подключения может быть предусмотрена расширительная емкость с запасом воды для случаев утечек. В данном случае удается сохранить циркуляцию теплоносителя с определенным количеством тепла даже при авариях теплотрассы. Фактически это говорит о том, что если подача горячей воды по теплотрассе прекратится, температура в отапливаемых комнатах резко понижаться не будет долгое время.
- Сфера применения данного способа подключения довольно широкая. К примеру, она используется:
- инструкция разрешает проводить регулировку температуры;
- большой энергосберегающий эффект.
- высокая цена;
- сложность ремонтных и обслуживающих работ.
- У зависимого варианта есть один, но важный плюс – низкая стоимость реализации. Элеваторный узел в небольшом загородном доме без особого труда собирается своими руками из запорной арматуры, которую можно приобрести в магазине или на рынке. Единственной дорогой деталью будет только сопло, от которого зависит мощность элеватора.
- Независимая схема дает возможность:
- проводить регулировку температуры теплоносителя;
- повышать экономичность использования, доводя этот уровень до 40%;
- в систему отопления не попадает большое количество загрязнений, например, окалина, песок и минеральные соли. Теплоносителем может быть очищенная вода или незамерзающие жидкости.
- можно без труда нагревать для нужд горячего снабжения чистую питьевую воду.
- Энергонезависимые газовые котлы отопления для включения применяют ручной розжиг, используя пьезоэлемент. Регулировка пламени осуществляется механическим термостатом. Если температура теплоносителя превысит установленную, основная горелка гасится, но продолжает работать поддерживающая.
- В котлах с электронным розжигом поступление газа прекращается полностью. После остывания теплоносителя до критической температуры, основная горелка поджигается электрическим разрядом, и нагрев возобновляется. Нередко электроэнергия нужна и для работы наддувного вентилятора, подающего воздух к горелке.
- при установке котел размещают ниже расположения радиаторов;
- при прокладке и подключении труб соблюдают уклон в сторону перемещения теплоносителя;
- диаметр труб должен быть достаточным для снижения гидравлического сопротивления и составляет обычно 35-50 мм.
- низкую экономичность;
- сложность регулирования прогрева батарей;
- невозможность присоединения системы «теплый пол»;
- невысокую теплоотдачу;
- трудоемкость маскировки труб большого диаметра.
- тепловые сети, состоящие из ТЭЦ, котельных и других источников тепла;
- магистральные трубопроводы, предназначенные для транспортировки и распределения рабочей среды;
- коммуникации, подающие тепло к отдельным домам, подъездам и квартирам.
- сложность регулирования теплового режима в отдельных зданиях;
- низкую экономичность и значительные расходы по оплате отопления
- быстрый износ трубопроводов и стояков в домах из-за низкого качества рабочей среды, которая содержит примеси, минеральные загрязнения и частицы мусора.
- Интенсивное загрязнение рабочих контуров окалиной, грязью, ржавчиной и всевозможными примесями, которые вполне могут попадать и в потребительское оборудование.
- Более высокие требования к проведению ремонтных мероприятий. Дело в том, что зависимые и независимые системы отопления в подобных случаях требуют подключения специалистов разного уровня. Одно дело — производить ремонт на магистральной линии раз в год, а другое — ежемесячно выполнять комплексный осмотр обвязки элеваторного узла в домашних условиях.
- Возможны гидроудары. Неправильное подключение коммуникаций или чрезмерно высокое давление в контуре может привести к разрывам труб.
- Низкое базовое качество теплоносителя по составу.
- Сложности контроля и управления. На технологических станциях коммунального водяного отопления процесс обновления той же запорной арматуры идет довольно медленно, отсюда могут возникать нарушения в балансах давления.
- Если есть технические сложности обустройства отопительного оборудования, то более оправдана будет зависимая система.
- Если наблюдаются периодические отключения электроэнергии, то вместе с теплообменником придется приобрести и автономный генератор.
- Чем дольше длится отопительный период, тем более выгодным будет переход на зависимую систему.
- Для дач и в принципе малозатратных по тепловой энергии объектов при долгосрочной перспективе желательно делать выбор в пользу независимого подключения.
- Жидкотопливное;
- Твердотопливное;
- Районная котельная (при индивидуальном теплоснабжении котел отопления) — место где вырабатывается теплота;
- Тепловые магистрали (теплотрассы) — элементы для транспортировки теплоты от источника теплоты к потребителям (объектам инфраструктуры); — элементы для передачи тепловой энергии от теплоносителя воздушным массам в помещении (батареи, теплый пол).
- По типу источника нагрева — газовые, геотермальные, дровяные, пиролизные, мазутные, солнечные, угольные, торфяные, пеллетные, электрические (кабельная), отопление с помощью теплового насоса и пр.
См. Отопительный котёл - По типу теплоносителя — водяные (жидкостные), воздушные, паровые, комбинированные;
- По типу применяемых приборов — лучистые, конвективно-лучистые, конвективные;
- По виду циркуляции теплоносителя — с естественной и искусственной (механической, с использованием насосов);
- По радиусу действия — местные и центральные;
- По режиму работы — постоянно работающие на протяжении отопительного периода и периодические (в том числе и аккумуляционные) системы отопления.
- По гидравлическим режимам — с постоянным и изменяемым режимом;
- По ходу движения теплоносителя в магистральных трубопроводах — тупиковые и попутные;
- По способу разводки — с верхней, нижней, комбинированной, горизонтальной, вертикальной;
- По способу присоединения приборов — однотрубные, двухтрубные;
- ↑Отопление // Большой энциклопедический словарь / Гл. ред. А. М. Прохоров. — 1-е изд. — М. : Большая российская энциклопедия, 1991. — ISBN 5-85270-160-2.
- ↑ Отопление // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров . — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- ↑Шипилов В. Н. К методике расчётов лучистого отопления помещений // Вестник Кыргызского национального аграрного университета им. К.И. Скрябина : журнал. — 2016. — № 4(40) . — С. 163—169 . — ISSN1694-6286.
- ↑ГОСТ Р 56778-2015 Системы передачи тепла для отопления помещений. Методика расчета энергопотребления и эффективности (рус.) . — Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации справочных систем «Кодекс» и «Техэксперт»: docs.cntd.ru.
- ↑ 12Зайцев О. Н., Любарец А. П. Проектирование систем водяного отопления. — Вена — Киев — Одесса, 2008. — С. 8. — 200 с.
- ↑Белоусов В. В. Отопление и вентиляция, ч. 1 Отопление. — Москва : Издательство литературы по строительству, 1967. — С. 5—6. — 280 с.
- ↑ 12Андреевский А. К. Отопление. — Минск : Высшая школа, 1982. — С. 5—6. — 364 с.
- ↑Каменев П. Н. Отопление и вентиляция. Часть 1. Отопление. — Москва : Стройиздат, 1975. — С. 320.
- ↑Виноградов В. П. Физические принципы устройства приборов отопления. — 1927.
- ↑Леонид Большаков Комментарий к дневнику Т. Шевченко. — Оренбург: Ин-т Т. Шевченко, 1993. — 108 с., ил. — с. 54.
- ↑ 12Голиков Н. В ТОПКУ. Теплоснабжение Москвы веками обогревало предприимчивых людей // На Варшавке. Чертаново северное. Районная газета ЮАО. : интернет-газета. — 2010. — Сентябрь ( № 9 (156) ). Архивировано 18 февраля 2012 года.
- ↑ 12Санкт-Петербургские ведомости — Наследие — Печи, очаги, камины (рус.) . spbvedomosti.ru (22 января 2011). Дата обращения: 22 января 2011.
- ↑История развития теплоснабжения и теплофикации в России. Глава «Русская отопительная техника» (рус.) . rosteplo.ru (21 января 2011). Дата обращения: 21 января 2011.
- ↑Сан-Галли Франц Карлович (Франц-Фридрих-Вильгельм) (1824-1908) — Энциклопедия Царского Села (неопр.) . tsarselo.ru. Дата обращения: 13 января 2019.
- ↑Melanie Burford and Greg Moyer. A City Shaped by Steam (англ.) , The New York Times (24 May 2015). Дата обращения 4 декабря 2016.
- ↑Развитие теплофикации в России (рус.) . РосТепло.ru. Дата обращения: 13 января 2019.
- ↑ 12От печей до ТЭЦ: история теплоснабжения Москвы (рус.) . Сайт Москвы (28 января 2021). Дата обращения: 26 мая 2021.
- ↑ 12Коммунальная энергетика по-шведски (неопр.) .
- ↑Атом на растопку (неопр.) . atomicexpert.com. Дата обращения: 15 января 2021.
- ↑Установка теплосчетчиков Консультант Плюс (неопр.) . www.consultant.ru. Дата обращения: 13 января 2019.
- ↑В Абакане около 5 тысяч частных домовладений смогут перейти на центральное отопление — «СГК Онлайн» (рус.) . sibgenco.online. Дата обращения: 31 мая 2021.
- ↑ 1234Тепло наших труб: Чем во всём мире заменяют центральное отопление И почему аварии на теплоцентралях неизбежны в России
- ↑ 123Системы отопления домов в России, Европе и США: причем здесь теория заговора и глобальное потепление?
- ↑Your Old Radiator Is a Pandemic-Fighting Weapon, Bloomberg.com (5 августа 2020). Дата обращения 26 октября 2020.
- Значения в Викисловаре
- Медиафайлы на Викискладе
Совет: если вы примите решение установить данную систему, будьте готовы к большим затратам на ее обслуживание и ремонт.
Независимая схема присоединения системы отопления с помощью пластинчатого теплообменника
Есть одно условие — давление в обратке должно быть более 0,6 МПа.
Сравнение схем
На фото – независимая схема позволяет регулировать температуру теплоносителя
Энергонезависимость
Системы отопления можно разделить на те, которые нуждаются в постоянной электроэнергии, и нет. В первом случае она необходима для обеспечения движения теплоносителя по трубопроводам и радиаторам.
Совет: подключите котел отопления через ИБП с емкой аккумуляторной батареей, если у вас часто на короткое время отключают электричество.
Газовые энергонезависимые котлы отопления напольного типа с пьезорозжигом
При выборе схемы следует обратить внимание на то, как часто у вас бывают перебои с электричеством. Если да, лучше приобрести энергонезависимый газовый котел отопления. Аппарат может нормально работать вообще без электроэнергии.
Совет: выбирая энергонезависимое отопление,будьте готовы, что для поддержки поддерживающей огонь горелки придется тратить до 20% топлива.
Вывод
Есть две схемы подключения отопления – зависимая, в которой прямо из магистральной теплотрассы теплоноситель попадает в систему через элеватор, смешиваясь с обраткой, и независимая, где внутренний контур не смешивается с внешним, служащим для его нагрева через теплообменник.
Вы узнали также, чем отличается энергонезависимый котел, от такого, где очень важно его подключение к электричеству. Каждый вариант имеет свои особенности, которые были детально рассмотрены. Вам остается только сделать выбор. Видео в статье даст возможность найти дополнительную информацию по вышеуказанной теме.
Зависимая и независимая системы отопления
Зависимость и независимость систем отопления — термины, которые предусматривают несколько вариантов определения. Автономность от электроснабжения позволяет обеспечить обогрев помещений при отсутствии электропитания. Независимая схема системы отопления представляет собой один из способов организации теплоснабжения в зданиях с централизованными коммуникациями. Еще один вид зависимости можно рассмотреть при анализе работы автоматики, которая служит для управления сетями обогрева и подвержена влиянию климатических условий.
Независимость от электроснабжения
При частых и длительных отключениях электричества в частных домах и загородных коттеджах востребована независимая система отопления, источником тепла для которой является газовый или твердотопливный котел. Они отличаются простым управлением, но требуют соблюдения определенных правил при эксплуатации.
Главный недостаток твердотопливного котла — необходимость постоянной дозагрузки топлива. Чтобы обеспечить функционирование отопительного устройства с минимальным привлечением людей для обслуживания, можно
использовать котлы длительного горения. Однако для их работы необходим вентилятор, который приводится в действие с помощью электричества. Газовые котлы более независимы от электроснабжения, поскольку поджигание топлива может осуществляться вручную с помощью пьезоэлемента, а для регулировки пламени горелки используют механический термостат.
Движение теплоносителя в энергонезависимой сети обогрева происходит за счет разницы плотности нагретой и остывшей рабочей среды. Для эффективного функционирования гравитационной системы отопления необходимо выполнение следующих условий:
Помимо независимости от электричества гравитационная схема обогрева отличается простотой конструкции и обслуживания. Среди ее недостатков можно выделить:
Принудительная система отопления лишена этих недочетов. Она позволяет поддерживать заданную температуру в помещениях и не требует особых условий расположения источников тепла и радиаторов. Перемещение теплоносителя в этом случае осуществляется с помощью циркуляционного насоса, для функционирования которого необходимо наличие электрической сети. Поэтому сети отопления с принудительной транспортировкой рабочей среды являются энергозависимыми. Циркуляционная система — закрытая: она комплектуется мембранным расширительным баком и отличается герметичностью всех конструктивных элементов. При функционировании такой сети отсутствует испарение теплоносителя, а регулировка его количества происходит с помощью специального резервуара.
Зависимые и независимые схемы обогрева
Обогрев помещений в многоквартирных домах осуществляется за счет централизованного отопления. Обычно оно включает следующие элементы:
Системы центрального отопления могут быть зависимыми и независимыми. Принадлежность к одному из вариантов определяется способом подключения к теплотрассе.
При зависимой схеме тепловая сеть и коммуникации для распределения тепла потребителям сообщаются друг с другом, а теплоноситель циркулирует от центрального теплового пункта до батарей в квартирах и обратно. Такой вариант организации обогрева помещений отличается простотой конструкции и небольшими затратами при монтаже.
К недостаткам зависимых систем можно отнести:
Отличие независимой схемы от зависимой сети заключается в разделении систем распределения тепла и центральных тепловых сетей с помощью гидравлически изолированных контуров. В их качестве служат пластинчатые, трубчатые и другие виды теплообменных аппаратов.
Функционирование отопительной сети при независимой схеме происходит в несколько этапов. Сначала в ЦТП нагревается первичный теплоноситель, который по магистральным трубопроводам поступает в индивидуальные тепловые пункты. Под его воздействием повышается температура вторичной рабочей среды, циркулирующей по системам распределения тепла.
При такой схеме теплоноситель из магистральных трубопроводов не смешивается с жидкостью в домовых коммуникациях, а нагрев происходит благодаря теплопередаче. Независимые системы позволяют регулировать температуру в распределительных сетях, отличаются продолжительным сроком эксплуатации и обеспечивают снижение количества потребляемых ресурсов от 10 до 40% в год. Они дают возможность организовать подачу тепла в здания, которые расположены на территории большой площади, но требуют значительных финансовых вложений.
Выбор схемы отопления
Использование зависимой и независимой систем отопления определяют характеристики сетей обогрева и параметры зданий.
Для домов, высота которых составляет 12 этажей и более, целесообразно предусмотреть независимую схему подключения. Обогрев небольших поселков или предприятий можно организовать и с помощью зависимых систем.
Электрокотел для отопления какой лучше
Растущая популярность автономных средств инжиниринга уже на этапе проектирования дома склоняет будущего владельца в сторону независимой системы отопления. Это далеко не идеальное решение, но многие готовы платить за его преимущества. Тем более что и возможности экономии при таком выборе полностью не отметаются. Но также остаются и вопросы безопасности, надежности и эргономики пользования оборудованием, поэтому и зависимая, и независимая системы отопления должны рассматриваться детально и с акцентом на конкретные условия применения. В данном же случае будут отмечены наиболее выраженные особенности и отличия каждой из этих концепций.
Зависимая система отопления
Центральным звеном таких коммуникаций является элеваторный узел, через который выполняются задачи регуляции теплоносителя. От теплотрассы на распределяющий узел жилого дома вода подается по трубопроводу, а механический контроль производится системой входных задвижек и вентилей — типовая сантехническая арматура. На следующем уровне располагаются запорные механизмы, которые регулируют подачу горячей воды обратного и входного контуров. Причем система отопления в частном загородном доме может предусматривать по две врезки — на обратную линию и канал подачи. Далее уже за домашними врезками следует камера, в которой производится смешивание теплоносителей. Горячие потоки могут косвенно контактировать с водой в обратном контуре, передавая ей часть тепла. Резюмируя эту часть, можно заключить, что вода направляется в систему ГВС непосредственно из центральной теплотрассы.
Система отопления независимого действия
Принципиальной особенностью этой системы является присутствие промежуточного коллекторного пункта. В жилых частных домах он может быть реализован как регулирующая станция (в том числе для понижения давления), но независимой эту схему делает интеграция теплообменника. Он выполняет функции рационального и сбалансированного перераспределения горячих потоков, также поддерживая при необходимости и оптимальный температурный режим. То есть при независимом присоединении системы отопления теплосеть как таковая не выступает прямым источником снабжения, а лишь направляет потоки к промежуточному технологическому пункту. Далее из него в соответствии с выполненными настройками в более точечном варианте может производиться снабжение и питьевой водой, и ГВС с отоплением и другими бытовыми нуждами.
Сравнение по степени зависимости от электроснабжения
Под энергонезависимостью в данном случае понимается именно отсутствие электричества. Иными словами, насколько коммуникации смогут продолжить свою работу, если по тем или иными причинам будет отключен свет. Есть ли в принципе отличия зависимой и независимой систем отопления в этом аспекте, ведь обе инфраструктуры могут предусматривать эксплуатацию энергоемких котлов? Действительно, на практике чаще всего обе системы равны в этом отношении, но сама по себе схема зависимого подключения к центральной теплосети вполне может обходиться без электрооборудования и снабжать потребителя круглый год даже без света — разумеется, если не будут наблюдаться сбои другого рода. В случае независимой системы даже в минимальном оснащении то же наличие коллекторного узла с автоматикой с большей вероятностью сделает систему нерабочей или урезанной в функционале на аварийный период в электросети.
Сравнение по надежности и долговечности
Практика эксплуатации технически сложных и многоуровневых систем показывает, что они менее ремонтопригодны и чаще должны подвергаться профилактическим осмотрам с обслуживающими мероприятиями. Нельзя сказать, что независимое подключение системы отопления снижает общий уровень надежности и безопасности (в некоторых случаях даже повышает), но тактика проведения ремонтно-восстановительных мероприятий должна быть на другом и более ответственном уровне.
Как минимум потребуется увеличение трудовых и временных ресурсов при обследовании теплообменника и примыкающей обвязки. Возможные неконтролируемые аварии на этом узле могут привести к повреждению трубопровода. Поэтому специалисты рекомендуют устанавливать несколько датчиков с контролем давления, температуры и герметичности. Новейшие коллекторные шкафы также предусматривают использование самодиагностических комплексов для постоянного мониторинга состояния системы. Что касается закрытой отопительной инфраструктуры, то для нее подобная контрольно-измерительная арматура тоже лишней не будет, но в этом случае ее необходимость не так высока.
Сравнение по эргономике
Собственно, все вышеперечисленные недостатки независимых систем обуславливаются стремлением пользователей получить и удобное в эксплуатации, и экономичное средство отопления. Как это достигается? Именно за счет промежуточного контрольно-распределительного узла, подключенного к теплообменнику. Основные отличия независимых и зависимых систем отопления в плане управления сводятся к тому, что в первом случае предоставляется более широкий набор возможностей для тонкой настройки параметров работы ГВС. В частности, средства автоматического контроля позволяют программировать распределение тепла в заданных объемах и по намеченным контурам на определенные временные интервалы — от часов и суток до недель.
Плюсы зависимых отопительных систем
Кроме уже упомянутой надежности и снижения затрат на обслуживание (как минимум со стороны пользователя), можно подчеркнуть достаточно высокую производительность и стабильное поддержание температуры горячей воды на среднем уровне от 95 ºС до 105 ºС. При этом как зависимая, так и независимая система отопления одинаково может регулировать тепловой режим. Только в первом случае за эту регуляцию будут отвечать коммунальные службы, интегрирующие в системы распределения радиаторы для размешивания воды с разными температурами. Именно для многоквартирных зданий это оптимальное по производительности и финансовой целесообразности решение.
Минусы зависимых отопительных систем
Из негативных сторон эксплуатации подобных систем отмечают следующие:
Плюсы независимых систем
Уже на подступе к основным потребителям домашней сети водоснабжения обеспечивается целый комплекс подготовительных мер, обеспечивающих распределение, фильтрацию и настройку давления теплоносителя. Все нагрузки ложатся не на конечное оборудование, а на теплообменник с гидробаком, которые непосредственно принимают ресурсы от магистрального источника. Подобная подготовка ресурса практически невозможна в частном порядке при эксплуатации систем зависимого отопления. Присоединение независимого контура к тому же позволяет рационально расходовать и воду для питьевых нужд оптимальной очистки. Потоки разделяются по целевому назначению и на каждой линии могут предусматривать отдельный уровень подготовки, соответствующий технологическим требованиям.
Минусы независимой отопительной системы
Разумеется, внедрение в инфраструктуру дополнительного регулирующего и контрольно-измерительного оборудования обойдется недешево. Если учесть и применение в качестве основного отопительного агрегата котла или радиатора с поддержкой насоса для циркуляции, то речь может идти о 500-700 тыс. руб. В этом отношении зависимые и независимые системы отопления расходятся коренным образом. К слову, зависимое подключение может и вовсе обходиться без ощутимых затрат. Другое дело, что в частном доме владельцы обычно вводят в сеть довольно производительные бойлеры и котлы. К тому же среди недостатков отмечают и высокие требования к безопасности. Это не значит, что автономный контур с несколькими слоями обвязки сам по себе представляет большую опасность, однако расширение сети с подключением к десятку промежуточных устройств накладывает на пользователя большую ответственность при эксплуатации системы.
Зависимые линии подключения теплоносителей сегодня воспринимаются как устаревшие, а независимые — как более функциональное, сбалансированное и эргономичное решение. Но какая система отопления подойдет, если речь идет о среднем частном доме с типовым объемом энергозатрат? Изначально можно ориентироваться на определенные конфигурации независимых систем, но не забывая о следующих нюансах:
Можно ли переделать одну систему в другую?
Теоретически это вполне возможно — как в одном направлении, так и в другом. В основном как раз модернизируют зависимые системы, но вполне может возникнуть и потребность в реконструкции независимой инфраструктуры. При этом наиболее рациональным вариантом, когда можно будет с разной степенью сохранить плюсы обеих систем, станет реализация независимой системы отопления с закрытыми входными контурами. Это значит, что те функции, которые в стандартной независимой схеме выполнял отдельный коллекторный блок с полным набором регулирующих агрегатов, в этом случае возьмут на себя точечно установленные устройства. На разных уровнях уже домашней сети перед подходом к потребителям можно выполнить врезку фильтров, компрессорных установок, распределителей, циркуляционных насосов и гидробака.
Заключение
Все же решающим фактором в выборе той или иной системы отопления справедливо остается безопасность. И если в одном случае за нее будут отвечать сотрудники обслуживающих организаций, то в другом эти задачи на себя возьмет в значительной степени и сам пользователь. И в обеих ситуациях специалисты рекомендуют периодически заказывать услугу независимой экспертизы системы отопления, которая позволит на профессиональном уровне оценить текущее состояние трубопровода и прилегающих к нему контуров с технологическим оборудованием. К слову, это особенно важно для жильцов, которые пользуются коммуникациями старых домов. В таких случаях комплексная диагностика подключения к теплосети, проверка герметичности и соответствия изоляции установленным требованиям должна производиться регулярно.
Система отопления
Отопле́ние — искусственный обогрев помещений с целью возмещения в них теплопотерь и поддержания на заданном уровне температуры, отвечающей условиям теплового комфорта и/или требованиям технологического процесса [1] . Под отоплением понимают также устройства и системы (калориферы, тёплый пол, ИК-обогрев и пр.), выполняющие эту функцию [2] .
Содержание
Характеристики отопления
В зависимости от преобладающего способа теплопередачи отопление помещений может быть конвективным и лучистым.
Конвективное отопление
Вид отопления, при котором тепло передается благодаря перемешиванию объемов горячего и холодного воздуха. К недостаткам конвективного отопления относится большой перепад температур в помещении (высокая температура воздуха наверху и низкая внизу) и невозможность вентиляции помещения без потерь тепловой энергии
Лучистое отопление
Вид отопления, когда тепло передается в основном излучением и в меньшей степени — конвекцией. Приборы для отопления размещаются непосредственно под или над обогреваемой зоной (вмонтированы в пол или потолок, также могут крепиться на стены или под потолком) [3] [4] .
Виды отопления
Системы отопления
Система отопления — это совокупность технических элементов, предназначенных для компенсации температурных потерь через внешние ограждающие конструкции (стены, пол, крыша), методом получения, переноса и передачи во все обогреваемые помещения необходимого количества теплоты, достаточного для поддержания температуры на заданном уровне согласно нормам.
Основные конструктивные элементы системы отопления:
Перенос по теплотрассам теплоты может осуществляться с помощью разных рабочих сред (жидкой или газообразной). Жидкая (вода или специальная незамерзающая жидкость — антифриз) или газообразная (пар, воздух, продукты сгорания топлива) среда, перемещающаяся в системе отопления, называется теплоносителем. Наиболее часто применяется в виде рабочей среды вода, объясняется это ее дешевизной и приемлемыми теплотехническими показателями. Пар как теплоноситель для обогрева общественных и жилых объектов не применяется, так как потенциально опасен для здоровья людей (в случае деформации и выхода из строя трубопроводов), его применяют для технологических нужд на предприятиях.
Современные системы отопления обладают также и функцией поддержания микроклимата, что предусматривает наличие автоматизации и соответствующего усложнения самой системы. При этом гидравлический режим часто меняется в процессе эксплуатации, что отличает такие системы от «классических», которые единожды настраиваются при пуске в работу [5] . Благодаря внедрению систем автоматического регулирования для нужд отопления, достигается значительная экономия энергоресурсов.
Классификация
Системы отопления можно разделить [5] :
История и эволюция систем отопления
Воздушное отопление
Огневоздушное — означает, что нагрев теплоносителя (воздуха) осуществляется с помощью огня.
Первой огневоздушной, да и вообще первой отопительной установкой считается костёр, разведённый внутри жилища.
В Древнем Риме в I веке до н. э. уже существовало развитое отопительное устройство гипокауст, где воздух в помещении получал теплоту от полов, которые нагревались печными дымовыми газами, проходящими в подпольных полостях. Такая система позволяла получать «чистую» теплоту, без контакта человека с продуктами сгорания. Кроме этого, каменный пол, обладая большой тепловой инерцией, долго ещё после потухания огня отдавал теплоту помещению. Гипокауст описывается Марком Витрувием Поллионом в трактате «Об архитектуре». Схожая система, ондоль, появившаяся предположительно в I в. до н. э. — VII в. н. э., используется до сих пор в Корее. Аналогичная система обогреваемого пола известна и в северных районах Китая, где она известна как «дикан» (буквально пол-кан). Впрочем, более распространённый тип китайского кана обогревал лишь широкую лежанку, где люди спали, сидели, сушили вещи и т. д.
Также ещё в Древнем Риме принял свой современный облик камин. Термин и происходит от латинского caminus — открытый очаг. Он устанавливался в центре помещения и максимально окружался теплоаккумулирующими материалами — каменный портал, каменный дымоход, каменная противоложная стена. Таким образом удавалось избежать перегрева во время топки (камень «впитывал» теплоту) и резкого охлаждения после потухания огня (теперь камень «отдавал» тепло). Камин также осуществлял вентиляцию, создавая тягу в дымоходе.
А в средней Европе, судя по археологическим раскопкам, и в IX веке жилища отапливались печами-каменками и курными печами. Печь-каменка представляла собой очаг, сложенный из булыжников и валунов, курная печь — вырытую в земле яму с глиняным сводом. Это было уже большим шагом после костра — такая печь аккумулировала теплоту и продолжала отдавать её долгое время после прогорания топлива, что позволяло тратить меньше дров и сил. Но всё равно эти печи ещё топились «по чёрному» — продукты сгорания выходили сперва прямо в жилище и уже после в атмосферу через специальное отверстие в потолке, а то и вовсе через дверь. В XV веке существовали печи с дымоходными трубами, тогда деревянными — «дымницами» [6] [7] .
К этому времени в Европе система гипокауста была практически утрачена (за исключением Испании, где изменённая версия, называемая «глорией», существовала до начала XX века), а потому появление огневоздушной системы, называемой «русской системой», произвело небольшую революцию. Устройство отопления было такое: холодный воздух через воздухозаборную шахту подводился к установленной на первом или цокольном этаже печи, где, касаясь её раскалённой поверхности, нагревался, а после по горизонтальным и вертикальным кирпичным воздухораспределяющим каналам подводился в обогреваемые помещения. Оттуда через вытяжные каналы отдавший теплоту воздух выводился обратно в атмосферу. Циркуляция воздуха была естественной, за счёт разности плотностей горячего и холодного.
Такая система не только обеспечивала жильё «чистой» теплотой, но и осуществляла вентиляцию. «Русской системой» была оборудована, к примеру, Грановитая палата в Кремле [8] .
Печи в XV—XVIII веках были глиняные, кирпичные или даже изразцовые, что было большой роскошью — изразцовую печь можно было встретить только в богато украшенных дворцовых помещениях и изредка у зажиточных горожан. Также на Тульском заводе выпускались чугунные и стальные нетеплоёмкие печи. В 1709 году по указу Петра первого были созданы первые десять «шведских» печей с более дешёвыми изразцами (синяя роспись по гладкому белому основанию). «Шведская» печь популярна и до сих пор, бывает различных конструкций — К. Я. Буслаева, Г. Резника, В. А. Потапова, но по сути представляет собой печь с оснащённой вытяжкой варочной камерой в «теле» печи и «кухонной плитой» на ней. В 1736 году в Петербурге были широко распространены «дровосберегающие» печи, оснащённые горизонтальным змеевиком дымохода, в 1742 её уже успешно вытесняла печь с «колодцами» — вертикальным змеевиком.
Российский инженер и архитектор Н. А. Львов в 1795 году издал первую оригинальную русскую работу по отоплению, свою книгу «Русская пиростатика». В издании Львов с резкой критикой отозвался о модном увлечении иностранными фигурными печами, которые были крайне неэффективны, а также представил изобретённые им усовершенствования отопительных установок, а также основы конструирования и расчёты систем огневоздушного отопления.
В это время всё больше распространялись многоэтажные здания, поэтому появляется тенденция к централизованному отоплению. Тут и пригодится «русская система», выполняемая раньше в основном для двухэтажных зданий. Тогда же в 1799 году Николай Львов опубликовал свою вторую книгу «Русская пиростатика, или употребленіе испытанныхъ каминовъ и печей», где есть раздел «О духовыхъ печахъ верхнія или соседственные комнаты нагревающіхъ». Там он предложил конструкцию наподобие калорифера, но малоэффективную.
В 1821 году в Вене была издана книга немецкого профессора Мейснера «Руководство к отоплению зданий гретым воздухом» — также сделавшая значительный вклад в развитие огневоздушного отопления [9] .
В 1820-х годах быстро приобрели и потеряли популярность т. н. печи Уттермарка. Оригинальная печь Ивана [10] Уттермарка была круглой и выкладывалась очень плотно особым кирпичом, сделанным по лекалам. Также она имела в своей конструкции изогнутые медные трубы с коленами, проходя через которые, нагревался комнатный воздух [11] . То есть набор деталей был не из общедоступных. Поэтому только упрощённый вариант, где печь была из обычного кирпича и снабжалась металлической «рубашкой», и получил популярность, которая быстро схлынула из-за плохих санитарно-гигиенических характеристик (при контакте с раскалённой печью воздушная пыль пригорала, издавая неприятный запах).
В 1835 году Николай Аммосов, обобщив идеи Львова и Мейснера, представил первый в мире эффективный калорифер — свою систему «пневматического» отопления, позже и названную «аммосовской печью». Работала система вполне аналогично «русской» — нагретый печью воздух под действием разности плотностей поднимался по «жаровым» металлическим каналам в парадные залы и жилые комнаты. Представление печи было не простое — её впервые установили в помещениях Императорской Академии художеств, где система хорошо себя показала. В 1838 году, после трёхдневного пожара в Зимнем дворце, печное отопление заменили на аммосовские пневмопечи [12] . К 1841 году «аммосовские печи» были установлены в зданиях Эрмитажа, Придворном Манеже — в общей сложности в 100 крупных зданиях в Санкт-Петербурге и других крупных городах России насчитывалось в общей сложности свыше 420 «больших и малых пневматических печей».
И только теперь стали заметны существенные недостатки. То, что система издавала низкий гул при топке, пересушивала воздух, потрескивала во время грозы, было заметно сразу и терпимо (впрочем, именно поэтому Александр II в 1860-х добавил ей «в помощь» локальные системы водяного отопления [12] , но главный недостаток заключался в раскалённых «жаровых» воздуховодах, которые перегревали оказавшиеся рядом стены, уничтожая драгоценные росписи, а пыль на них пригорала, издавая неприятный запах, или, хуже, взлетала и покрывала понемногу сажей стены, картины — словом, весь интерьер [13] .
Сам Аммосов же ни в коем случае не соглашался с недостатками своего изобретения и приписывал их «лени и неряшеству истопников» [11] .
Водяное отопление
В 1777 году французский инженер М. Боннеман изобрёл и применил для обогрева инкубаторов первую водную систему отопления с естественной циркуляцией, основные принципы и инженерные решения которой нашли применение в отоплении жилищ тогда и применяются до сих пор.
В 1834 первой в России системой водяного отопления с естественной циркуляцией стала система горного инженера, профессора П. Г. Соболевского. В 1875 году появилась первая не только в России, но и в Западной Европе квартира с отдельной системой водяного отопления с использованием плоских отопительных приборов, сделанных в виде пилястр. Подогрев воды происходил в небольшом нагревателе, установленном в кухонном очаге.
В период 1855-57 гг. российский промышленник Франц Карлович Сан-Галли изобрёл принципиально новое для того времени обогревательное устройство — радиатор водяного отопления [14] . Первые экземпляры радиаторов отопления представляли собой толстые трубы с вертикальными дисками. Сан-Галли назвал свое изобретение «хайцкёрпер» (горячая коробка), а позже придумал для него русское название «батарея». Батареи, производимые на чугунолитейном заводе Сан-Галли, быстро завоевали популярность в Петербурге, а затем и по всему миру.
XX век дал начало системам отопления с принудительной циркуляцией, осуществляемой с помощью насосов. Это осуществилось с промышленным выпуском электродвигателей [7] .
Паровое отопление
Грядущий XIX век дал широкое распространение водяным и паровым системам отопления. Собственно, толчок паровым системам отопления дало повсеместные применение паровых машин. Промышленные помещения были велики, и отапливать их было сложно, так что отработанный пар пришёлся кстати.
В 1802 году в Российской империи впервые появились статьи о возможности отопления паром, а в 1816 г. в Петербурге уже существовала теплица, отапливаемая таким способом.
Одна из крупнейших в мире систем центрального парового отопления была создана в Нью-Йорке в 1882 году и функционирует по сей день [15] .
Отопление в СССР
К 1917 году в России многие доходные дома, в основном элитные, оснащались системами водяного и парового отопления. Подача тепла в дом осуществлялась от котельной, расположенной в подвале или пристройке. Судьба одного из таких домов после революции отражена в рассказе Михаила Булгакова «№ 13. Дом Эльпит-Рабкоммуна». На фабриках применялось отопление отработанным паром, который использовался для работы паровых машин. В то же время, значительная часть городских зданий и все индивидуальные дома в городах, селах и деревнях отапливались печами на дровах или иных местных видах топлива.
При создании и обсуждении плана ГОЭЛРО в 1920 году была выдвинута идея создания систем центрального отопления на основе теплофикации — совместной выработки электрической и тепловой энергии, реализуемой на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ). Распространенными видами топлива в то время были каменный и бурый уголь, торф, мазут и дрова. Центральное отопление и теплофикация позволяли повысить эффективность использования топлива, улучшить экологическую обстановку в городах и избавить население от заботы об отоплении жилищ.
Днем рождения советской теплофикации считается 25 ноября 1924 года. В этот день к государственной электростанции № 3 (ТЭЦ-3), расположенной в Ленинграде, была подключен дом № 96 на набережной Фонтанки [16] . В 1925 году к ТЭЦ-3 были подключены Егорьевские бани и Обуховская больница. В 1926 году в Ярославле было запущено центральное отопление от Ляпинской ГРЭС. В Москве с 1928 года началась подача пара от ТЭЦ на предприятия, а водяное центральное отопление появилось в 1931 году [17] .
Широкое внедрение систем центрального отопления началось в эпоху индустриализации СССР и сопутствующей ей урбанизации. В это время формируются основные черты систем центрального отопления, которые действуют в России по настоящее время. При вновь возводимых промышленных предприятиях строятся жилые районы («соцгородки») с многоквартирными домами, оснащенными радиаторами водяного отопления.
К началу 1950-х годов большинство сталинских домов были оснащены системами центрального водяного отопления, которые подключались к котельным промышленных предприятий, ТЭЦ или небольшим районным котельным. При невозможности подключения к центральному отоплению отдельные дома имели собственные котельные, а некоторые малоэтажные дома проектировались с вариантом печного отопления.
Окончательное внедрение центрального отопления многоквартирных домов произошло с началом массового жилищного строительства хрущёвок. Наряду с подключением домов к ТЭЦ и котельным предприятий, в новых жилых массивах возводились районные котельные. С середины 1960-х по начало 1990-х развитие систем отопления в СССР шло в направлении дальнейшей централизации. Небольшие котельные закрывались, а дома подключались к крупным котельным и ТЭЦ. Проводились закольцовывание систем отопления и внедрение закрытой системы теплоснабжения с тепловыми пунктами.
С начала 1960-х котельные и ТЭЦ с местных видов топлива массово переходят на более удобное и экологичное — магистральный природный газ. С ходом газификации населенных пунктов индивидуальные жилые дома в городах и сельской местности также начинают переходить на водяное отопление с использованием газовых котлов.
В 1980-е планировалось внедрение отопления с использованием атомной энергии: атомные теплоснабжающие станции (АСТ) в Воронеже и Горьком, атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ) в Минске, Харькове и Одессе. Однако после Чернобыльской аварии все проекты были остановлены. Наибольшее распространение получил отбор тепла от обычных АЭС, работающих по конденсационному циклу.
Современность
Россия
Россия унаследовала советскую модель центрального теплоснабжения: 65% помещений в России отапливаются централизованно [18] . Крупнейшая система центрального отопления в мире находится в Москве. Более 90% московских потребителей получают тепло и горячую воду от теплоэлектроцентралей Мосэнерго [17] .
В крупных городах большая часть тепловой энергии вырабатывается на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) совместно с электроэнергией. В качестве топлива преимущественно используется природный газ, а в негазифицированных городах — уголь. На газовых ТЭЦ постепенно внедряется парогазовый цикл, более эффективный по выработке электроэнергии. Впервые в России парогазовый цикл был реализован на Северо-Западной ТЭЦ в Санкт-Петербурге.
В малых и средних городах централизованное производство тепла также осуществляется на водогрейных котельных, использующих природный газ, а в малых городах и посёлках — уголь и мазут.
Отопление индивидуальных жилых домов преимущественно децентрализованное. При наличии магистрального природного газа используются газовые котлы. Во многих населенных пунктах — преимущественно сельских — частные дома по-прежнему отапливаются печами на дровах и иных видах твердого топлива. Причинами являются низкая скорость газификации регионов и высокая стоимость подключения к газовым сетям.
Россия лидирует по использованию тепла, получаемого на атомных электростанциях, для отопления и горячего водоснабжения населенных пунктов. Современные проекты энергоблоков АЭС-2006 с реактором ВВЭР-1200 предусматривают отбор
9% мощности реакторов, что достаточно для отопления города с населением несколько сотен тысяч человек. Однако вклад российских АЭС в теплоснабжение остается незначительным (
0,5% от общего потребления) [19] , преимущественно ограничиваясь городами-спутниками атомных станций. Основной причиной является удаленность АЭС от крупных населенных пунктов-потребителей на 50-100 км, что делает транспортировку тепла нерентабельной. Единственной существующей атомной теплоэлектроцентралью является Билибинская АЭС, постепенно выводимая из эксплуатации. В 2020 году была сдана в эксплуатацию первая плавучая атомная теплоэлектростанция «Академик Ломоносов», обеспечивающая теплом г. Певек.
Тенденции развития
Российские системы центрального отопления развиваются в направлении снижения тепловых потерь при транспортировке тепла, учета расхода тепловой энергии и ее экономии. Законодательство РФ предписывает оборудование строящихся и реконструируемых зданий приборами учета тепловой энергии, а также оснащение существующих многоквартирных домов приборами учета тепловой энергии до 1 января 2019 года [20] . Во вновь построенных многоквартирных домах все чаще используется горизонтальная разводка отопления с индивидуальными счетчиками тепла на каждую квартиру и терморегуляторами, которые обеспечивают комфортную температуру в квартире и позволяют экономить дорожающую тепловую энергию.
Наряду с развитием центрального отопления, происходит и иной процесс — распространение местного отопления. Этому способствуют дешевизна и распространенность магистрального природного газа, появление недорогих автоматических газовых котлов, нестабильное функционирование систем центрального отопления. Во вновь возводимых многоквартирных жилых домах применяются домовые котельные, устанавливаемые на крыше или в пристройке. В домах малой и средней этажности также применяются поквартирные системы водяного отопления с помощью настенных газовых котлов.
В индивидуальной жилой застройке продолжается газификация магистральным природным газом и внедрение газовых отопительных котлов. В качестве альтернативы отоплению дровяными и угольными печами, требующему постоянного ручного управления процессом, распространяется отопление при помощи котлов с автоматизированной подачей топлива, использующих топливные гранулы (пеллеты), а также автономная газификация. В отдельных негазифицированных регионах осуществляется подключение частных жилых домов к системам центрального отопления [21] .
Европа
Наиболее развитой системой центрального отопления в Европе обладает Швеция, в которой 55% страны отапливается централизованно. В Швеции применяется одновременная выработка тепловой и электрической энергии на ТЭЦ (когенерация), а также тригенерация и централизованное холодоснабжение. Около 40% топлива, сжигаемого на шведских ТЭЦ — это бытовые отходы, затем идут отходы деревообрабатывающей промышленности и биотопливо, и только 3% топлива составляют нефтепродукты [18] .
Другой страной с преобладанием центрального отопления является Исландия, но оно использует геотермальную энергию [22] .
У большинства жителей стран Европы центрального отопления нет. В Германии, Австрии, Финляндии, Франции, Норвегии центральное отопление есть, но пользуются им всего 3-10% жителей, проживающих в крупных городах. При этом для экономии в Дании отопление отключают с 9 до 17 часов, в Бельгии — с 23 до 6 часов. Обычно же для отопления используются автономные бойлеры. Для отопления и горячего водоснабжения домов используют также солнечные батареи и геотермальные насосы. Государство обычно компенсирует владельцам 15 и более процентов затрат на покупку такого экологичного отопительного оборудования [23] .
В Норвегии центральное отопление имеют лишь 3% бытовых потребителей по всей стране и 10% в ее столице Осло. При этом 49% энергии для центрального отопления дают различные виды отходов, которые сжигаются на специальных заводах.
Северная Америка
В США отопительные системы преимущественно децентрализованны. В многоквартирных домах для отопления в основном используют электроприборы — фанкойлы и кондиционеры, а в загородных коттеджах — отопительные приборы, работающие на газе. Часть многоквартирных домов имеет свои котельные [22] [23] .
Исключением является система центрального парового отопления ru en Нью-Йорка, которая функционирует с 1882 года и является крупнейшей системой пароподачи в мире. Около 80% жилых зданий Нью-Йорка обогреваются паром. Основная часть системы принадлежит компании Consolidated Edison [24] .
В Канаде отопительные системы также преимущественно децентрализованны. Там используют электрические нагреватели воздуха (кондиционеры) и газовые бойлеры [22] [23] .
Китай
В Китае централизованное отопление используется только в нескольких регионах к северу от реки Янцзы, где климат более суровый. В остальных регионах для отопления в основном используют электричество (кондиционеры, электрообогреватели). В бедных районах используют печки, которые топят дровами или углем [22] .
Примечания
Литература
Источник http://mto-profi.ru/inzhenernye-sistemy/sistemy-otopleniya-vidy-sistem-otoplenie-trebovaniya-k-sistemam-otopleniya
Источник http://www.avtoprin.ru/music/zavisimaya-sistema-otopleniya-eto-sravnenie-po-ergonomike-zavisimye-i/
Источник http://wikiredia.ru/wiki/%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F
Источник