Отопление по новым технологиям

Назначение и принцип действия элеваторного узла

Выше было сказано, что вода в отопительной системе многоэтажного здания разогревается до 130 градусов. Но такая температура не нужна потребителям, и нагревать батареи до такого значения абсолютно бессмысленно, независимо от этажности: система отопления девятиэтажного дома в данном случае не будет отличаться от любой другой. Объясняется все довольно просто: подача отопления в многоэтажных домах завершается устройством, переходящим в обратный контур, которое называется элеваторным узлом. В чем смысл этого узла, и какие функции на него возложены?

Разогретый до высокой температуры теплоноситель попадает в элеваторный узел. который по принципу своего действия похож на инжектор-дозатор. Именно после этого процесса жидкость осуществляет теплообмен. Выходя через элеваторное сопло, теплоноситель под высоким давлением выходит через обратную магистраль. Кроме того, через этот же канал жидкость поступает на рециркуляцию в отопительную систему. Все эти процессы в совокупности позволяют смешивать теплоноситель, подводя его к оптимальной температуре, которой достаточно для обогрева всех квартир. Использование элеваторного узла в схеме позволяет обеспечить наиболее качественное отопление в высотных домах, независимо от этажности.

Централизованные системы отопления

Прежде всего, стоит упомянуть о местной или автономной системе отопления. Плюс этой системы в том, что она функционирует от котельной, расположенной внутри самого многоквартирного дома, либо рядом с ним. Это позволяет самостоятельно регулировать температуру теплоносителя.

К минусам автономии относится ее высокая цена, из-за которой она крайне редко используется в многоэтажных строениях (в основном, такую систему выбирают владельцы частных домов).

Намного чаще строят ТЭЦ или устраивают одну мощную котельную для отопления целого жилого района. В этом случае, теплоноситель по магистральным трубам поступает из центра в тепловые пункты, а уже оттуда – в квартиры. Такой принцип подачи называется независимым, поскольку позволяет дополнительно регулировать подачу теплоносителя с помощью циркуляционных насосов.

В зависимой системе отопления жилого многоквартирного дома теплоноситель подается в квартирные радиаторы напрямую с ТЭЦ или котельной. Однако существенной разницы между этими двумя системами нет, так как тепловые пункты выполняют здесь функцию, сравнимую с той, которую выполняют дополнительные циркуляционные насосы в автономной системе отопления, и на температуру самого теплоносителя не влияют.

Также системы отопления многоквартирного дома разделяются на закрытые и открытые (с вариантами схем Вы можете ознакомиться в интернете).

В закрытой системе теплоноситель с ТЭЦ или котельной поступает в пункт распределения, откуда по отдельности подается на горячее водоснабжение и в квартирные радиаторы .

В открытой системе подобное распределение не предусматривается, то есть она не позволяет обеспечивать жильцов дома горячей водой вне отопительного сезона.

Какое отопление выбрать для обеспечения тепла частного дома?

Схема двухтрубной системы отопления.

Для того чтобы определиться с тем, какие варианты отопительной системы подойдут для вашего дома, нужно правильно оценить все его возможности и функции, которые они будут выполнять в будущем. Если вы намерены жить в построенном доме постоянно, то наиболее распространенным вариантом становится отопление с помощью природного газа. Однако данный способ отличается от многих остальных не только тем, что он очень удобный, но и затратами, необходимыми для осуществления отопительной системы всем необходимым. Ведь на сегодняшний день даже в тех помещениях, в которых установлен счетчик на поставку газа, счета для оплаты соответствующих услуг все еще содержат заоблачные показатели. Особенно это касается осенне-зимнего периода.

А если обратиться за примером к жильцам многоквартирных домов, можно будет смело заявлять о том, что данная услуга еще и не соответствует многим требованиям клиентов. Так, в помещениях с центральным отоплением температура внутри редко отличается от температуры в неотапливаемых подъездах. Другим традиционным вариантом осуществления плана по отоплению дома является возведение печи. Именно данные агрегаты в течение многих тысячелетий служили людям. И по сей день в суровых климатических условиях именно печи являются незаменимыми вариантами для утепления дома.

На данный момент, несмотря на большое количество поклонников традиционных вариантов отопления, многие выбирают модернизированные средства. К ним относятся и воздушные, тепловые пушки, и совсем новые , и системы «теплый пол» и «» и многое другое. Совершенно естественно то, что при таком огромном выборе возникает проблема выбора. В чем же основные преимущества или недостатки того или иного варианта оформления?

Особенности отопительной системы многоквартирных домов

При оборудовании отопления в многоэтажных домах необходимо в обязательном порядке соблюдать требования, устанавливаемые нормативной документацией, к которой относятся СниП и ГОСТ. В этих документах указано, что отопительная конструкция должна обеспечивать в квартирах постоянную температуру в пределах 20-22 градусов, а влажность должна варьироваться от 30 до 45 процентов.

Несмотря на наличие норм, многие дома, особенно из числа старых, не соответствуют данным показателям. Если это так, то в первую очередь нужно заняться установкой теплоизоляции и поменять отопительные приборы, а уже потом обращаться в теплоснабжающую компанию. Отопление трехэтажного дома, схема которого изображена на фото, можно приводит в качестве примера хорошей отопительной схемы. Чтобы достичь необходимых параметров, используется сложная конструкция, требующая качественного оборудования. При создании проекта отопительной системы многоквартирного дома специалисты используют все свои знания, чтобы достичь равномерного распределения тепла на всех участках теплотрассы и создать сопоставимое давление на каждом ярусе здания. Одним из неотъемлемых элементов работы такой конструкции является работа на перегретом теплоносителе, что предусматривает схема отопления трехэтажного дома или других высоток.

Как это работает? Вода поступает прямо с ТЭЦ и разогрета до 130-150 градусов. Кроме того, давление увеличено до 6-10 атмосфер, поэтому образование пара невозможно – высокое давление будет прогонять воду по всем этажам дома без потерь. Температура жидкости в обратном трубопроводе в таком случае может достигать 60-70 градусов. Конечно, в разное время года температурный режим может меняться, поскольку он напрямую завязан на температуру окружающей среды.

Современные способы обогрева квартиры

Теперь не только владельцы частных домов могут себе позволить самостоятельно решать, как обогревать свое жилье, но и жители многоэтажных домов.

Новые проекты отопления многоквартирных домов предлагают: воздушный обогрев при помощи котла или ТЭН. Он подойдет, как схема отопления в 3-х комнатной квартире, например, но при площади не более 100 м2.

Его уникальность в том, что воздух в квартире не только прогревается, но и постоянно вентилируется. Его потоки, попадая через специальную решетку в теплообменник, фильтруются, нагреваются и подаются в помещения.

Стоит подобная система дорого и требует дополнительной установки увлажнителя, если нет встроенной, но в дальнейшем расходы себя оправдывают.

Водяное отопление в квартире установить практически невозможно, так как при централизованной системе обогрева здания на это просто не дадут разрешение

Для этого типа отопления важно правильно выбрать насос. Чаще всего используют газовые или электроприборы

Например, если выбирается схема отопления однокомнатной квартиры газовым котлом, то перед его покупкой стоит сделать расчеты мощности с учетом площади помещения, количества окон и возможных источников теплопотерь.

Обогрев при помощи электричества по-прежнему популярен. Для этого применяются конвекторы и теплые электрические полы, которые хорошо показали себя многолетней эксплуатацией. Когда-то они считались роскошью, а сегодня – это легкодоступные системы, которые даже можно монтировать самостоятельно.

Наиболее инновационные системы отопления квартиры – это инфракрасные полы, которые еще называют «умными». Они не только качественно нагревают помещения, используя для этого инфракрасные волны, но и регулирую весь процесс.

Делая вывод, можно сказать, что система отопления в многоэтажном здании распределяется:

• по виду теплоносителя;
• по тому, откуда идет тепло: поквартирное, индивидуальное и централизованное отопление;
• по схеме подключения батарей;
• по разводке – верхней или нижней.

При выборе схемы инженеры ориентируются на количество этажей в здании и месторасположения магистрали. Все чаще современные высотки перестают пользоваться центральным отоплением, позволяя жильцам самостоятельно принимать решение, как обогреваться зимой.

Системами отопления являются искусственно созданные инженерные сети различных сооружений, основными функциями которых является обогрев зданий в зимнее и переходное время года, компенсация всех теплопотерь строительных конструкций, а также поддержание параметров воздуха на комфортном уровне.

Особенности подключения однотрубного отопления в двухэтажном доме

В двухэтажных домах естественная циркуляция воздуха, которая представляет собой поднятие теплого воздуха на 2 этаж и перетекание более холодного воздуха на 1 этаж, особенно выражена и может создавать ощутимый дискомфорт. Для поддержания на разных этажах дома примерно равной температуры нужно тщательно продумать порядок подключения радиаторов и количество секций в них.

Можно, разумеется, решить данный вопрос проще: перекрыть дверью на лестничном марше соединение этажей дома. Однако это может испортить интерьер дома, хотя подобное решение проблемы, созданное своими руками, встречается достаточно часто.

Схема однотрубного и двухтрубного отопления.

Существует 2 вариант равномерного распределения тепла по двухэтажному дому, именуемый принудительной вентиляцией. Однако ее нельзя рассматривать всерьез, потому как при первом сбое в подаче электроэнергии, дискомфорт вернется обратно, а обойдется подобная система при монтаже и эксплуатации достаточно дорого.

Для того чтобы температуры на этажах дома сравнялись или стали хотя бы более близкими, на 2 этаже вместо радиаторов отопления можно устроить систему водяного теплого пола из металлопластиковых труб диаметром в 20 мм.

Решить вопрос одинаково комфортного отопления 2-х этажей, тем более своими руками, почти невозможно, однако уменьшить разницу условий позволит продуманная планировка дома и установка автономной отопительной системы. Причем лучше всего для обогрева двухэтажного здания подходит именно однотрубная система отопления.

Что выбрать: однотрубная или двухтрубная система отопления

Двухтрубная система отопления

Существует всего два типа отопительных систем: однотрубные и двухтрубные. В частных домах стараются установить наиболее эффективную систему отопления

Очень важно не продешевить, пытаясь уменьшить затраты на покупку и монтаж отопительной системы. Обеспечение дома теплом — это немалая работа, и, чтобы не пришлось систему устанавливать заново, лучше разобраться основательно, и экономию осуществить «разумную»

А чтобы сделать вывод о том, какая из систем лучше, необходимо разобраться в принципе работы каждой из них. Изучившему преимущества и недостатки обеих систем, как с технической стороны так и с материальной, становится понятно, как сделать оптимальный выбор.

Геотермальная установка

Одним из основных представителей новых технологий в отоплении малых и крупных частных домов являются геотермальные установки. Их работа основана на принципе теплового насоса, который обеспечивает прием энергии из земли, находящейся за пределами дома. Система устроена следующим образом:

1. В специально отведенном помещении устанавливается специальное оборудование, которое осуществляет трансформацию низкопотенциального тепла грунта и перекачку теплоносителя для системы отопления.
2. За пределами дома в специальной шахте располагается грунтовой зонд – он же теплообменник. Забирая тепло грунта или геотермальных источников, он греет теплоноситель, который направляется в помещение с основным оборудованием. Для предотвращения опасности замерзания в наружном контуре используется не вода, а антифриз.
3. В контуре теплового насоса циркулирует хладоагент, который легко меняет свое агрегатное состояние. Фреон (или аналогичное вещество), сжимаясь под действием компрессора, конденсируется и отдает тепло внутреннему теплоносителю системы отопления. В дросселе давление снова падает, хладоагент испаряется благодаря теплу от грунта, и цикл повторяется.

Подобные системы отопления считаются одними из самых эффективных. Они потребляют энергию только на работу компрессора и насосов для перекачки теплоносителя. Они могут вырабатывать от 2,5 до 6 кВт тепла на 1 кВт затраченной электроэнергии. Во время работы установка не выделяет никаких токсинов, угрожающих здоровью человека или окружающей среде.

Также важно учитывать, что вряд ли удастся произвести установку такой системы своими силами. При этом главной проблемой считается создание подходящей шахты для теплообменника. Ее бурение – процесс весьма трудоемкий и требует специальной квалификации

Именно поэтому лучше обратиться к специалистам, которым тоже придется заплатить. При использовании горизонтальной раскладки змеевика котлован можно выкопать и своими силами, но для ощутимого эффекта от работы установки потребуется значительная площадь территории

Ее бурение – процесс весьма трудоемкий и требует специальной квалификации. Именно поэтому лучше обратиться к специалистам, которым тоже придется заплатить. При использовании горизонтальной раскладки змеевика котлован можно выкопать и своими силами, но для ощутимого эффекта от работы установки потребуется значительная площадь территории.

Регулятор температуры электронный.

Существуют модификации электронных устройств приспособленных для котлов и насосов. Конструкция этого термостата схожа с механическим: термостатическая часть устройства (сильфон) выполнена в виде цилиндра с гофрированными стенками и наполнена особым веществом, реагирующим на изменение температуры окружающего воздуха.

Принцип работы состоит из следующих этапов:

1. При увеличении температуры окружающего воздуха вещество в сильфоне начинает расширяться.
2. Расширение вещества способствует образованию давления на стенки цилиндра, в результате чего шток приводится в движение и перекрывает клапан, отвечающий за поступление теплоносителя.
3. При понижении температуры происходит обратная ситуация, когда клапан открывается и запускает теплоноситель.

Электронные устройства подразделяются на две категории:

1. Регуляторы закрытого типа не имеют способности определять окружающую температуру автоматически. Их регулировка производится в ручном режиме, на необходимый температурный режим в помещении.
2. Регулятор открытого типа возможно запрограммировать на определённый алгоритм действий. Например, при увеличении окружающей температуры на определённое количество градусов режим работы устройства меняется. Помимо этого в приборе есть таймер, который может быть установлен на начало работы нужного режима. В основном данные термостаты применяются на крупных производствах. Для работы электронных устройств нужны либо батарейки, либо аккумулятор, идущий в комплекте.

Когда циркуляция в контуре ГВС необходима

Централизованный нагрев воды — это оптимальный способ обеспечения ГВС в больших домах. Система в таком случае обязательно должна включать в себя накопительный водонагреватель либо бойлер косвенного нагрева, используемый в паре с одноконтурным котлом. Это необходимо для того, чтобы потребителям постоянно был доступно определенное количество горячей воды. Емкость бойлера определяется предполагаемым расходом воды. До заданной температуры вода в бойлере нагревается встроенным ТЭНом либо от теплообменника, подключенного к котлу. Когда горячая вода не востребована, система находится в режиме ожидания. Но при открывании крана горячей воды система включается, предоставляя сразу достаточное ее количество. Объемы бойлеров могут быть от нескольких десятков до нескольких сотен литров. При этом в отличие от проточных водонагревателей, величина протока не ограничивается.

Однако система централизованного ГВС тоже имеет свои недостатки, хотя объективно является лучше других. Дело в том, что трубы, которыми подключены точки водоразбора к бойлеру, имеют, как правило, большую протяженность, и вода в них будет остывать, если долго ей не пользоваться. Потребитель, таким образом, оказывается в ситуации, когда при открытии горячей воды какое-то время из крана течет еле теплая или холодная вода. Время ожидания зависит от протяженности труб и может длиться до 30 секунд. Это слишком долго и к тому же расточительно. Причем речь идет не о потере нескольких десятков литров холодной воды, а о потере воды предварительно нагретой. В этом случае помочь может только циркуляция воды в контуре ГВС.

Оптимизация схемы теплоснабжения

Осуществляется задача определения оптимальной схемы теплоснабжения в целях принятия наиболее эффективного решения по теплоснабжению потребителей (будь то: закрытие старых, неэффективных котельных с переключением на ТЭЦ, строительство новой современной котельной, реконструкция существующей котельной или перевод потребителей на индивидуальное теплоснабжение). Необходимо выполнять технико-экономическое обоснование (ТЭО) того или иного решения. ТЭО является первоочередным и основополагающим документом, позволяющим принять взвешенное решение, как с экономической, так и с технической точки зрения, т.к. в каждом конкретном случае — индивидуальный подход.

В период с 2006 по 2009 гг. специалистами компании были осуществлены мероприятия по оптимизации системы теплоснабжения потребителей города, с закрытием старых, нерентабельных котельных и переключением нагрузки на другие источники тепла. Всего было ликвидировано 7 котельных, в том числе: 4 — угольные, расположенные в основном в центре города. Часть потребителей от этих котельных была переключена на ТЭЦ, часть — на другие газовые котельные, часть — переведена на индивидуальное отопление. Выполнение этих мероприятий позволило повысить качество и надежность теплоснабжения потребителей, снизить затраты на производство тепловой энергии, сократить негативное воздействие на окружающую среду.

Водяное

Водяное отопление — это замкнутая система, по которой непрерывно циркулирует горячая вода. В качестве нагревательного элемента выступает котел. В каждой комнате устанавливаются радиаторы. От котла вода по трубам циркулирует по контуру и, проходя через радиаторы, отдает тепло.

Преимущества водяной системы зависят от типа топлива, которое используется котлами. Если вблизи есть газовая магистраль, то разумнее приобрести газовый котел. Газовое топливо считается самым экономичным. Однако такие конструкции нуждаются в регулярном обслуживании специальными службами. Для негазифицированной местности лучше приобрести твердотопливные котлы.

Использовать жидкое топливо для котла нецелесообразно, так как оно дорого стоит и потребуется сооружение специального резервуара в земле для его хранения.

Расход топлива

Пример № 1. Расчета потребления топлива в водяной системе обогрева: в качестве топлива будет выступать газ, так как он является самым распространенным. Для расчета понадобится мощность агрегата и площадь отапливаемого жилья. Мощность котла для частного строения определяется исходя из пропорции: 1 кВт на 10 м². Для помещения площадью 100 м² потребуется котел мощностью 10 кВт.

Чтобы рассчитать расход топлива, необходимо мощность котла умножать на 24 часа и на 30 дней. В итоге получим 7200 кВт/час. Так как агрегат не всегда работает на полную мощность, то это число необходимо разделить на 2. Месячный расход топлива примерно равен 3600 кВт/час. Отопительный период длится примерно 7 месяцев. Расход топлива за отопительный период равен 3600*7 = 25200 кВт/час.
Учитывая, что 1 м³ топлива вырабатывает 10 кВт/час энергии, получим: 25200/10 = 2520 м³.

Полученное значение переведем в денежный эквивалент: стоимость газа за 1 м³ в среднем по стране — 4,97 рублей. Соответственно, газовое отопление за год: 4,97 *2520 =12524,40 рублей.

Плюсы и минусы

Основными преимуществами системы водяного отопления являются:

• оперативный обогрев даже большого помещения;
• бесшумность работы;
• обеспечение одинаковой температуры во всех помещениях;
• экономия топлива;
• простота в обслуживании и ремонте;
• повышение эксплуатационных сроков.

Классификация 2 трубных систем

Отопительные системы любого типа делятся на открытые и закрытые. В закрытых устанавливается расширительный бачок мембранного типа, который дает возможность функционировать системе при повышенном давлении. Такая система дает возможность использовать в качестве теплоносителя не только воду, но и составы на основе этиленгликоля, которые имеют пониженную температуру замерзания (до -40 о С) и называются еще антифризами. Для нормальной работы оборудования в системах отопления должны использоваться специальные составы, разработанные для этих целей, а не общего назначения, и тем более, не автомобильные. То же относится и к используемым присадкам и добавкам: только специализированные. Особенно жестко стоит придерживаться этого правила при использовании дорогостоящих современных котлов с автоматическим управлением – ремонт при неполадках не будет гарантийным, даже если поломка и не связана напрямую с теплоносителем.

Место установки расширительного бака зависит от его типа

В открытой системе в верхней точке встраивается расширительный бачок открытого типа. К нему обычно подсоединяют патрубок для отвода воздуха из системы, а также организовывают трубопровод для слива излишка воды в системе. Иногда из расширительного бака могут забирать теплую воду для хозяйственных нужд, но в этом случае нужно подпитку системы сделать автоматической, а также не использовать добавок и присадок.

С точки зрения безопасности более перспективны закрытые системы и большая часть современных котлов разрабатывается под них. Подробнее о закрытых системах отопления читайте тут .

Розливы и подводки

Для создания розливов и подводок хорошо подходят трубы из полипропилена, армированные алюминием или фиброй. Эти изделия ценятся за простой монтаж, не требующий специального оборудования. Кроме того, полипропиленовые армированные трубы долговечны и прочны, что всегда является положительным качеством. Конечно, можно использовать обычные полипропиленовые трубы, но армированные изделия имеют гораздо лучшее сопротивление разрыву, что в некоторых ситуациях может стать очень хорошим подспорьем.

Помимо достоинств, у полипропиленовых труб есть и минусы, главный среди которых – высокий коэффициент теплового расширения. Для ликвидации этой проблемы используются компенсаторы, которые представляют собой П-образные или круглые изгибы. Армирование позволяет снизить расширение до уровня, сопоставимого со стальными изделиями. Выбор материала для армирования зависит в основном от пожелания домовладельца. Фольга из алюминия, по распространенному мнению, предохраняет теплоноситель от контактов с кислородом, поскольку стенки трубопровода пропускают некоторое количество воздуха, но такое мнение может быть слишком преувеличенным. Использование стекловолокна в данном случае будет более выгодным, поскольку зачищать трубу при сварке от остатков расплавившейся фольги не придется – а это напрямую влияет на простоту и скорость монтажа.

Выбор труб подходящего диаметра тоже является актуальным вопросом, и отталкиваться тут приходится в первую очередь от типа используемой отопительной системы. Например, для отопительных систем, в которых используется естественная циркуляция жидкости, чаще всего используются трубы ДУ32, имеющие внешний диаметр 40 мм. В конструкциях, оборудованных насосом, можно применять трубы ДУ20 с внешним диаметром 25 мм.

Делать подводки к отопительным приборам можно из этих же труб, кроме тех случаев, когда используется коллекторная разводка: в таком случае для каждого радиатора предназначена своя пара труб, как правило, 16-миллиметровых изделий из сшитого полиэтилена. Практика показывает, что комбинирование лучевой разводки и теплых полов в помещении является довольно трудоемким занятием, и такая конструкция не получит звание «самое простое отопление частного дома», но существуют случаи, когда коллекторное подключение отопительных приборов и водяных теплых полов все же используется.