Схемы присоединения систем отопления к тепловым сетям. Все виды систем отопления — зависимая, независимая, попутная, гиперинверторная

В тепловом пункте здания присоединение системы водяного отопления к централизованным тепловым сетям может осуществляться по зависимой или независимой схемам. При зависимой схеме присоединения теплоноситель централизованных тепловых сетей используется непосредственно в системе отопления.

При независимой схеме присоединения применяется теплообменник, разделяющий теплоносители системы отопления и тепловых сетей. При­оритетной является зависимая схема, как наиболее дешевая и простая в монтаже и эксплуатации. Независимая схема присоединения используется при недостаточном или высоком для эксплуатируемой системы отопления гидро­статическом давлении на вводе тепловой сети в тепловой пункт здания.

Зависимая схема присоединения может быть непосредственной (рис. а) или с применением узла смешения (рис. 6).

Оптимальным является вариант схемы присоединения, показанный на рисунке а , при которой обеспечивается непосредственная обратная связь между пользователем тепловой энергии и теплопроизводителем при регулировании производства теплоты. Однако такое прямое присоединение возможно только при использовании низкотемпературных тепловых сетей с постоянными в течение года параметрами теплоносителя, например 80-60°С, и только для двухтрубных систем отопления с радиаторными дросселирующими термостатами. Тепловые сети в данном случае реагируют на изменение спроса потребителя в теплоте через датчики перепада давления на вводах, с помощью которых электронными регуляторами изменяется подача сетевых насосов тепловых сетей (количественное регулирование).

Схема, приведенная на рисунке б применяется для подсоединения к тепловым сетям, расчетные температурные параметры которых выше параметров системы отопления.

Водоструйный элеватор на рисунок в сочетает в себе функции смесителя и циркуляционного насоса, но с низким КПД. Данная схема широко применяется для нерегулируемых систем отопления, так как является простой и надежной в эксплуатации, не нуждается в электроэнергии.

В практике автоматизации и переоборудования тепловых узлов имело место использование схемы рисунок г , с установкой клапана 2 перед элеватором 1. Такой подход является неверным, так как при дросселировании потока клапаном 2 резко падают насосные качества элеватора. Поэтому разработчики обычно дополнительно устанавливают в эту схему насос и обратный клапан, для которых элеватор становится только помехой. При его устранении имеет место схема рисунке е . При наличии достаточного для работы элеватора перепада давления на вводе хорошие характеристики имеет узел смешения в виде регулируемого водоструйного элеватора (рисунок д ), в котором с помощью сервомотора изменяется сечение сопла элеватора.

Зависимая схема присоединения системы водяного отопления к тепловым сетям

а - схема непосредственного присоединения;

б - схема присоединения с узлом смешения;

в - узел смешения в виде нерегулируемого водоструйного элеватора;

г - то же с регулирующим клапаном (неправильное решение);

д - то же в виде регулируемого водоструйного элеватора;

е - то же с регулирующим двухходовым (дросселирующим) клапаном и подмешивающим I или циркуляционным II насосом;

ж - то же с регулирующим смесительным трехходовым клапаном и подмешивающим I или циркуляционным II насосом;

з - то же в виде гидравлического разделителя с регулирующим двухходовым (дросселирующим) клапаном и циркуляционным насосом III;

и - то же в виде четырехходового регулирующего клапана и циркуляционного насоса III;

1 - водоструйный нерегулируемый элеватор;

2 - регулирующий двухходовой (дросселирующий) клапан;

3 - водоструйный регулируемый элеватор;

4 - регулирующий смесительный трехходовой клапан;

5 - обратный клапан;

6 - гидравлический разделитель;

7 - четырехходовой регулирующий клапан

Схемы смешения, показанные на рисунках е, ж наиболее распространены при присоединении к централизованным тепловым сетям. Схема с использованием трехходового клапана 4 (рисунок ж ) отличается значительно более широким диапазоном коэффициента смешения по сравнению со схемой на рисунке е . Подмешивающий насос I используется при наличии достаточного для работы системы отопления перепада давления на вводе тепловых сетей. В противном случае устанавливается циркуляционный насос II .

Смесительные узлы с использованием гидравлического разделителя 6 (рисунок з ) и четырехходового клапана 7 (рисунок и ) применяются в основном при присоединении к местным тепловым сетям от ведомственной, ин­дивидуальной или т.п. котельной. Такой способ присоединения благоприятен для устойчивой работы котлов, особенно при использовании котлов на твердом топливе. Применяются разделители вертикальные соосные, верти­кальные со сдвигом подсоединенных к нему трубопроводов отопления относительно трубопроводов тепловых сетей (показан на рисунке з ), а также горизонтальные. Конструкция гидравлического разделителя проста и представляет собой трубу круглого или прямоугольного сечения, площадь поперечного сечения которой примерно в 10…20 раз больше суммарного поперечного сечения подсоединяемых к ней 4-х трубопроводов.

На рисунках условно не показано оборудование, приборы и арматура, обязательно монтируемые в тепловом пункте: счетчик коммерческого учета теплоты, сетчатые и осадочные фильтры, регулятор перепада давления, регулятор-ограничитель температуры обратной воды (может не устанавливаться), датчики регуляторов и дистанционных контрольных приборов, термометры, манометры, запорная арматура и арматура для слива опорожнения оборудования теплового пункта.

При независимой схеме присоединения применяются скоростные теплообменники различного типа: гладкотрубные, спиральнотрубные, пластинчатые (как правило, одноходовые разборные или полуразборные).

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.

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.

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.

Методы подсоединения:

• прямое подключение ;
• с элеватором ;
• с на перемычке ;
• с монтированием насоса на подаче или обратке ;
• комбинированный вариант – элеватор и насос .

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.

1. 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.

Совет: если вы примите решение установить данную систему, будьте готовы к большим затратам на ее обслуживание и ремонт.

1. 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.
2. Сфера применения данного способа подключения довольно широкая.
   К примеру, она используется:

Есть одно условие — давление в обратке должно быть более 0,6 МПа.

1. Достоинства метода:

• инструкция разрешает проводить регулировку температуры;
• большой энергосберегающий эффект.

1. Недостатки:

• высокая цена;
• сложность ремонтных и обслуживающих работ.

Сравнение схем

1. 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.
2. 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.

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.

Газ

1. 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.
2. 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 , подающего воздух к горелке.

Совет: подключите котел отопления через ИБП с емкой аккумуляторной батареей, если у вас часто на короткое время отключают электричество.

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.

Чтобы разобраться чем различается зависимая и независимая система отопления необходимо дать четкое определение этих понятий во избежание путаницы в дальнейшем:

• Независимость подразумевает изоляцию от внешней теплотрассы общественного назначения. Можно сказать, что реализуется двухконтурная сеть во избежание смешивания теплоносителей первой и второй стадии. Тепло передается в специальном устройстве, называемом теплообменником.

• Зависимость же заключается в отсутствии возможности самостоятельной регулировки температуры теплоносителя, запуска и остановки системы по индивидуальному графику согласно климатической обстановке. Жесткая привязка к пункту централизованного теплоснабжения, который регулирует параметры сети по своему усмотрению.

Каждый из двух вариантов обогрева имеет как индивидуальные преимущества, так свои недостатки, которые следуют из особенностей конструкции и принципа работы.

Независимая система отопления и ее виды

Независимая система отопления разделяется, в свою очередь, на два подвида по реализации способа циркуляции энергоносителя в трубопроводах:

1. Гравитационный, иначе именуемый энергонезависимым. Жидкость движется по трубам за счет различной плотности холодного и нагретого вещества. Поэтому разогретый носитель, поступающий из теплообменника, стремится вверх благодаря более низкому удельному весу, холодный же наоборот – оседает в самых нижних точках теплотрассы. Такая особенность предъявляет несколько жестких требований для возможности полноценного функционирования:

• Устройство теплообмена или водогрейный котел, если отопление автономное, нужно размещать в самой нижней точке здания. Если на этом этаже также установлены радиаторы, то придется оборудовать приямок ниже уровня пола.
• Все, горизонтально проложенные, трубопроводы должно крепить под уклоном в два-три градуса по направлению движения теплоносителя в трубе. То есть подача будет иметь положительный угол относительно общего вектора, а обратка – отрицательный.
• Для минимизации негативного влияния гидравлического сопротивления проходной диаметр труб должен быть большим. Для двухэтажного коттеджа с пятью-семью отапливаемыми комнатами достаточно будет диаметра в 35 миллиметров. Принцип больше-лучше здесь действует в полной мере.

1. Циркуляционный или энергозависимый. Теплоносители централизованной системы подачи и гидравлика теплораспределения ни имеют физического контакта друг с другом. Передача тепла от одной к другой происходит в так называемом теплообменнике, который представляет собой бак, в котором расположены трубки с циркулирующей по ним жидкостью. То есть, независимое подключение системы отопления реализует возможность гибкой подстройки температурного режима обогреваемых сооружений, упрощение модификации и расширения сети и экономить на затратах по обогреванию. Присутствуют и особенности:

• Стоимость постройки значительно превышает величину затрат на первый метод.
• Предъявляются повышенные требования к качеству теплоносителей вторичного контура.
• Практически всегда есть необходимость в непрерывном электроснабжении для обеспечения циркуляционного процесса.

Безопасность и эффективность независимых систем отопления

Чтобы иметь возможность экономить деньги на обогреве необходимо соблюсти несколько условий:

1. Разработать и согласовать проект в разрешительных органах. Без утвержденного ГИП и согласованного со всеми инстанциями проекта все модификации будут незаконными. Поэтому воспользоваться результатами не удастся.
2. Произвести монтаж или реконструкции существующего оборудования согласно проектного решения.
3. Установить счетчик тепловой энергии. Это позволить рассчитываться за полученную тепловую энергию именно в том объеме, в котором она была потреблена.
4. Обеспечить необходимый уровень автоматизации либо ручного регулирования. ТЭЦ не особо оперативно реагирует на температурные изменения погодных условий и могут продолжать кочегарить свои котлы на полную катушку. А через бак теплообмена невостребованная энергия будет передаваться в сети потребителей, открывающих окна и форточки от избыточной жары.

Монтаж и подключение независимой системы отопления

Монтажные работы по своей сложности ненамного сложнее гравитационной трассы. Из дополнительных мероприятий стоит отметить необходимость организации источника бесперебойного питания. Это даст возможность не остаться без тепла при отключении электричества и реализуется за счет автоматического включения аккумуляторного источника бесперебойного питания или электрогенератора на жидком топливе.

К тому же модернизации подвержены и действующие трассы централизованного типа путем разделения теплоносителей баком теплообмена, установкой насоса принудительной циркуляции и источника бесперебойного питания. Замена или демонтаж трубопроводов с радиаторами при этом не требуется.

В связи с тем, что требуется наличие определенного набора документов рекомендуется начинать именно с получения проектного решения. Такая последовательность позволяет избежать потери времени и излишних трат на материалы.

Многие читатели спрашивают, чем отличаются зависимая и независимая система отопления? Какую из них предпочесть, каковы их плюсы и минусы? Вопросов немало, несмотря на то, что в интернете, вроде бы,много статей по этой теме. Нам кажется, что такой интерес вызван не только важностью темы, но терминологической, а в результате смысловой путаницей, появившейся в последнее время во многих сетевых материалах. Это не позволяет пользователям получить чёткое представление о предмете.

Что от чего зависит

Если задать вопрос про зависимое или независимое отопление профессиональному теплотехнику, он непременно поинтересуется, что именно имеется в виду. Теплотехника, как и всякая наука, оперирует не только точными данными, но и точными терминами, определениями. В специализированной литературе выражений «зависимая система отопления» или «независимая система отопления» мы не найдём, нет таких понятий.Тем не менее, любой поисковик выдаст кучу ссылок на подобные запросы. Перейдя по ним и просмотрев соответствующие материалы, мы увидим, что авторы текстов зачастую имеют в виду совершенно разные вещи. Это происходит по двум причинам. Первая: авторы не всегда разбираются в описываемом ими предмете. Вторая: чаще тексты пишутся под буквальные поисковые запросы неискушённых пользователей. Какой вопрос - такой ответ. Мы же постараемся пользоваться корректными терминами, имеющими конкретное техническое значение.

Итак, в научной терминологии выражение «зависимая система отопления» отсутствует. Но в отоплении, как и в любом сложном многокомпонентном устройстве, всё взаимозависимо. О чём же тогда пишут в интернете? В теплотехнике существует ряд отчасти созвучных понятий, обладающих совершенно различным смыслом:

• Зависимая и независимая СХЕМА отопления.

• ЭНЕРГО зависимая и ЭНЕРГО независимая система отопления.

• ПОГОДО зависимая АВТОМАТИКА управления системой отопления.

Разберёмся подробнее, что, от чего и как зависит в каждом из этих случаев:

Схемы отопления

Речь пойдёт о централизованном водяном отоплении. В общих чертах оно подразделяется на:

• Тепловую сеть, состоящую из тепло генерационной установки или комплекса (индивидуальная или общественная котельная, ТЭЦ) и магистральных трубопроводов, распределяющих теплоноситель по микрорайону, между отдельными зданиями и их группами.

• Систему тепло распределения, распределяющую тепло по отдельным домам, подъездам, квартирам и отопительным приборам.

Централизованное отопление может быть организовано по двум различным схемам:

В схеме отопления, называемой зависимой, тепловая сеть и система теплораспределения сообщаются между собой. Жидкость поступает из сети непосредственно в дома и квартиры. То есть теплоноситель циркулирует от централизованной котельной до батареи в комнате и обратно. Плюс зависимой схемы - в её простоте и дешевизне. Минус: сложно (если вообще возможно) точно регулировать тепловой режимв отдельных зданиях. В результате - низкая экономичность. Ещё один недостаток: в отопительные приборы, трубы и стояки в доме поступает вода из магистралей, содержащая механические и минеральные загрязнения. Это сокращает срок службы домовой разводки.

При независимой схеме отопления центральная тепловая сеть и системы тепло распределения (их может быть много)гидравлически разделены. В тепловой сети нагревается первичный теплоноситель, затем он поступает в индивидуальные тепловые пункты потребителей. Там в теплообменнике от первичного теплоносителя происходит нагрев вторичного, циркулирующего по каждой из систем тепло распределения. Жидкость из магистрали не попадает в домовые системы, нагрев происходит путём теплопередачи. Плюсы независимой схемы: возможность точной и гибкой регулировки температуры в каждой из сетей тепло распределения; можно использовать теплоноситель разной температуры, химического состава и степени очистки в сети и домовых сетях. Как результат - независимая схема значительно (до 40%) экономичнее зависимой, обладает большей надёжностью, срок службы сетей тепло распределения выше. Недостаток один - она дороже в строительстве.

Какая схема лучше

Однозначного ответа на вопрос, какое присоединение системы отопления, зависимое или независимое, лучше - нет. В крупных сетях отоплениях, а также для отопления зданий выше 12 этажей применяют только независимые схемы. Это решение позволяет поддерживать необходимый уровень циркуляции теплоносителя и стабильный температурный режим во всех системах тепло распределения одновременно. Более высокие затраты на оборудование при условии значительной экономии топлива однозначно себя оправдывают при больших площадях обогрева.

Что касается небольших предприятий и посёлков, вопрос выбора схемы следует решать с учётом технических особенностей отопления. Только специалист может корректно оценить рациональность использования той или иной схемы в конкретных условиях. Чем больше общая площадь отопления, тем более оправданы затраты на устройство отопления по независимой схеме.

Схема индивидуального теплового пункта жилого здания. Теплообменник не один: от первичного теплоносителя нагревается не только вторичный теплоноситель, но и горячая вода для водоснабжения

Подавляющее большинство наших читателей проблема выбора зависимой или независимой схемы никогда не затронет: в городе это вопрос проектировщиков, а не жильцов. А в небольшом посёлке или деревне очень мало кому удаётся подключиться к центральному отоплению. Почти у всех отопление индивидуальное, с собственной топочной (котельной). И вот тут может иметь большое значение энергонезависимость системы отопления.

Энергозависимость системы отопления

Под энергозависимостью понимают способность отопления работать в отсутствие электроснабжения. Энергонезависимость может понадобиться в случае, когда есть опасность частого и длительного отключения электричества. Можно, конечно, установить в дома аварийное электроснабжение: электрогенератор либо аккумуляторные батареи с инвертором. Автоматика запустит аварийное питание сразу после исчезновения электропитания в сети. Но оборудование стоит денег и не все готовы идти на расходы. Как же обеспечить энергонезависимость отопления?

В-первых, обеспечить энергонезависимую тепло генерацию. Найти твердотопливный котёл, не требующий подключения к электросети - не проблема. А вот подавляющее большинство пеллетных, жидко топливных и особенно газовых котлов оснащены автоматикой, которая не работает без электропитания. Тем не менее найти модели с более простым управлением можно. Но нужно понимать, что особой экономичности и высокого комфорта от энергонезависимого газового котла ждать не стоит.

Газовые энергонезависимые отопительные котлы оснащены простейшим управлением. Розжиг пьезоэлектрический, поддерживается заданный уровень температуры теплоносителя

Во-вторых, обеспечить эффективную циркуляцию теплоносителя.Движение жидкости по трубам и отопительным приборам может осуществляться естественным образом (гравитационно) и принудительно (циркуляционно). Вкратце поясним эти понятия:

Гравитационное(энергонезависимое) отопление

Движение жидкости в гравитационной системе происходит за счёт разниц плотностей нагретой и уже остывшей жидкости. Горячий теплоноситель, выходя из котла, имеет меньшую плотность и объёмный вес, чем уже прошёдший потрубам и батареям, остывший. Соответственно, нагретая вода постоянно поднимается вверх, остывшая опускается вниз. Пока имеется достаточная разница температур, теплоноситель циркулирует. Для нормальной работы гравитационной системы необходимо соблюсти ряд жёстких условий:

• Отопительный котёл должен быть установлен в самой нижней части системы. Желательно в приямке, если на этом же этаже расположены отопительные приборы.

• Все горизонтальные трубы должны иметь уклон по ходу движения теплоносителя.

• Диаметр труб должен быть достаточно большим для снижения гидравлического сопротивления. Для индивидуального жилого дома это ориентировочно 35-50 мм.

Из плюсов гравитационного отопления можно назвать простоту конструкции и энергонезависимость. Минусов же у «гравитационки» немало:

• Сложность регулировки, низкая экономичность.

• Естественное давление жидкости невелико, поэтому скорость прохождения теплоносителя в трубах мала, из-за чего отопление весьма «задумчиво», нехотя прогревается и не быстро отзывается на изменение режима работы котла.

• Чем протяжённее трубопроводы, тем слабее циркуляция и хуже прогрев удалённых радиаторов. Горизонтальные ветки длиной свыше 30 м вообще не будут нормально работать.

• Низкая скорость протекания жидкости соответствует невысокой теплоотдаче, габариты отопительных приборов приходится увеличивать.

• В энергонезависимой гравитационной системе невозможно устроить тёплые полы, выбор отопительных приборов ограничивается стандартными радиаторами.

• Толстые трубы разводки, которые сложно спрятать, выглядят не эстетично.

Гравитационное отопление относительно просто устроено, но необходимо строго соблюдать необходимые уклоны по ходу движения теплоносителя

Циркуляционное(энергозависимое) отопление

В циркуляционной системе движением теплоносителя управляет циркуляционный насос. Помпа создаёт давление, достаточное для того, чтобы устранить все ограничения, связанные с преодолением гидравлического сопротивления, характерные для гравитационного отопления. Циркуляционная система полностью лишена недостатков гравитационной. В ней без учёта уклонов используют трубы малого диаметра, из-за чего их легко спрятать в штробы или стяжку. Нет ограничений по высоте расположения котла, расширительный бак можно разместить в котельной. Помимо настенных радиаторов, доступны тёплые полы, напольные конвекторы, можно дополнительно подогревать воздух для приточно-вытяжной вентиляции, воду в бассейне. Принудительное движение теплоносителя даёт возможность при грамотном проектировании и настройке постоянно поддерживать заданную температуру во всех помещениях.Отопление быстро разогревается, чутко реагирует на изменения режима отопления.

Циркуляционная система экономичней, комфортней и эстетичней гравитационной. Единственный существенный её недостаток - энергозависимость. На наш взгляд, многочисленные плюсы «циркуляционки» однозначно перевешивают единственный её минус и при выборе системы отопления для современного комфортабельного дома предпочтение стоит отдать именно ей. А застраховаться от отключения электроэнергии можно установкой генератора или АКБ.

Гравитационная система тоже имеет право на жизнь на даче или в загородном доме, в котором не предъявляется высоких требований к эстетике интерьера, комфорту и экономичности отопления. Более логичным является сочетание естественной циркуляции с твердотопливным котлом. Рациональное решение -на подающую трубу самотёчной системы параллельно установить циркуляционный насос. Это позволит эксплуатировать отопление в двух режимах: при наличии электричества оно будет работать как циркуляционное, более экономно и комфортно. Нет электроэнергии - функционирует в самотёчном режиме. Менее эффективно, но работает.

В гравитационную схему, где соблюдены все требования по уклонам и диаметрам труб, встроен циркуляционный насос, благодаря чему теплоноситель может циркулировать как самотёком, так и принудительно

Погодо зависимая автоматика управления отоплением

В простейшем исполнении устройства управления отопительных котлов поддерживают заданную температуру теплоносителя. При похолодании или потеплении, чтобы в помещениях не стало холодно или жарко, приходится вручную менять настройки. Более совершенная автоматика считывает температуру в помещениях (одном или нескольких) и устанавливает режим нагрева в зависимости от её изменения. Таким образом, обеспечивается более-менее стабильная температура в доме. Правда, с некоторым запаздыванием. Сначала в комнатах должно стать холоднее, чтобы система повысила теплоотдачу.

Избежать запаздывания можно, установив погодо зависимую автоматику. В этом случае датчик считывает температуру не в доме, а на улице, передавая данные блоку управления отопительного котла. На улице холодает - данные поступают на компьютер котла - он даёт команду увеличить теплоотдачу - приборы отопления становятся теплее до того, как наружные стены и окна охлаждаются. И наоборот при потеплении. Чтобы опережающая реакция на изменение наружной температуры воздуха была своевременной, погодо зависимую автоматику дополнительно подстраивают под особенности конкретного здания.Помимо обеспечения наилучшего теплового комфорта, погодо зависимая автоматика помогает оптимально расходовать топливо, а, значит, снижает эксплуатационные расходы.

Видеоролик доходчиво разъясняет, как работает погодо зависимая автоматика и за счёт чего она экономит деньги своих хозяев

Напоследок отметим, что проектирование и монтаж системы отопления, если стремиться к качеству, комфорту и экономичности, невозможно осуществить без привлечения к работе грамотных и ответственных профессионалов.

При проектировании систем отопления в качестве теплоносителя в них используют, как правило, воду, температуру которой принимают согласно СНиП. Например, в системах отопления жилых и общественных зданий температура теплоносителя (воды) не должна превышать 95 °С для двухтрубных и 105 °С для однотрубных систем отопления.

Определяющее значение на выбор схемы подключения системы отопления оказывают температурные и гидравлические условия работы тепловых сетей. В зависимости от этого системы отопления присоединяют к тепловым сетям по зависимой или независимой схемам.

В зависимых схемах присоединения теплоноситель в отопительные приборы поступает непосредственно из тепловых сетей. Таким образом, один и тот же теплоноситель циркулирует как в тепловой сети, так и в отопительной системе.

В независимых схемах присоединения теплоноситель из тепловой сети поступает в подогреватель, в котором его теплота используется для нагревания воды, заполняющей местную систему отопления. При этом сетевая вода и вода в местной системе отопления разделены поверхностью нагрева и таким образом сеть и система отопления полностью гидравлически изолированы друг от друга.

При зависимой схеме присоединения гидравлические условия работы тепловых сетей оказывают непосредственное влияние на системы отопления. В этом случае применяется либо непосредственное (если позволяет температурный график работы системы теплоснабжения), либо элеваторное присоединение систем отопления жилых и общественных зданий к тепловой сети ис.2.9).

Рис. 2.9. Зависимые схемы присоединения систем отопления к тепловым сетям:
а – непосредственное присоединение; б – элеваторное присоединение; 1 – подающий трубопровод;
2 – обратный трубопровод; 3 – отопительные приборы; 4 – манометр; 5 – термометр; 6 – грязевик;
7 – запорная арматура (задвижка); 8 – воздушник; 9 – сужающее устройство, счетчик жидкости;
10 – элеватор (струйный насос)

Зависимое присоединение отопительных установок по схеме рис. 2.9, а применяют, как правило, в системах отопления промышленных предприятий. Такая схема применима также в жилых и общественных зданиях, если температура воды в подающей магистрали теплосети не превышает 95 – 105 °С.

Если температура сетевой воды в подающей магистрали теплосети превышает 105 °С и располагаемый напор на вводе достаточен для работы струйного насоса - элеватора (10 – 15 м вод. ст.), то систему отопления присоединяют к теплосети по схеме, представленной на рис. 2.9, б . В этом случае необходимая температура воды, поступающей в систему отопления, достигается за счет смешения в элеваторе высокотемпературной сетевой воды из подающей магистрали с обратной водой из системы отопления.

При зависимом присоединении качество теплоснабжения во многом зависит от качества изготовления и монтажа элеватора. При изготовлении элеваторов с особой тщательностью следует следить за соосностью сопла и камеры смешения, за качеством обработки внутренних поверхностей сопла и камеры смешения. Невыполнение этих требований может привести к снижению КПД струйного насоса, увеличению потерь напора, засорению сопла элеватора и, как следствие, к нарушению циркуляции в системе отопления.

Преимуществом элеватора как смесительного устройства является простота и надежность эксплуатации.

Основной характеристикой элеватора является коэффициент смешения (коэффициент инжекции), который представляет собой отношение расхода подсасываемой (инжектируемой) элеватором воды, к расходу воды через сопло элеватора.

Потеря напора в сопле элеватора в десятки раз превышает потерю напора в отопительной системе. Поэтому основным сопротивлением местной системы является сопротивление сопла элеватора, которое зависит от его геометрических размеров (диаметра сечения сопла); коэффициент смешения, создаваемый элеватором, является величиной неизменной. При постоянном коэффициенте смешения расход воды в системе отопления изменяется пропорционально расходу сетевой воды через сопло элеватора, т.е. при прекращении подачи сетевой воды в сопло элеватора циркуляция воды в местной системе прекратится.

Избежать этого можно, если установить на абонентском вводе вместо элеватора смесительный насос (рис. 2.10). При аварийном отключении тепловой сети такой насос осуществляет циркуляцию воды в системе отопления, что предотвращает ее замораживание в течение довольно длительного времени (8 – 12 часов).

При необходимости смесительный насос может быть установлен на подающем или обратном трубопроводах системы отопления. В первом случае насос, кроме смешения, выполняет функции повысительного насоса, во втором случае - циркуляционного насоса.

Смесительные насосы устанавливаются, как правило, в местных тепловых пунктах, поэтому к ним предъявляются повышенные требования по виброшумовым характеристикам. Немаловажным критерием подбора смесительных насосов являются также их габаритные размеры.

Преимуществом смесительного насоса перед струйным является повышение надежности работы системы отопления, обеспечение циркуляции воды в системе отопления при недостаточном располагаемом напоре на вводе, возможность автоматического регулирования расхода воды и гидравлической защиты системы отопления.

Достоинством зависимой схемы присоединения является простота и относительно невысокая стоимость абонентских установок по сравнению с независимой схемой. Кроме того, при зависимом присоединении в абонентской установке может быть получен больший, чем при независимом присоединении, перепад температур сетевой воды, что способствует снижению расхода воды в теплосети и, соответственно, уменьшению диаметров трубопроводов теплосети и снижению капитальных затрат в тепловые сети.

Основным недостатком зависимых схем присоединения отопительных установок является влияние гидравлического режима работы тепловых сетей на режим работы системы отопления. Отопительные приборы имеют, как правило, пониженную механическую прочность по сравнению с другими элементами системы теплоснабжения. Например, предел механической прочности чугунных радиаторов составляет 6 кгс/см 2 , стальных радиаторов – 10 кгс/см 2 . Превышение этих пределов может привести к авариям в абонентских установках. Низкая механическая прочность отопительных приборов существенно снижает надежность работы и усложняет эксплуатацию крупных систем теплоснабжения, что объясняется наличием большого количества абонентов с разнородной тепловой нагрузкой и протяженных систем транспорта теплоты. Существенным недостатком зависимой схемы присоединения с элеваторным смешением является также невозможность применения местного регулирования тепловой нагрузки системы отопления, так как при изменении расхода сетевой воды через элеватор может произойти прекращение циркуляции воды в системе отопления, опрокидывание циркуляции или опорожнение системы отопления.

Независимое присоединение систем отопления позволяет исключить влияние гидравлического режима теплосети и влияние суточной неравномерности нагрузки горячего водоснабжения на работу систем отопления. Применение независимых схем присоединения обусловлено повышением требований к надежности теплоснабжения, а также все возрастающей долей строительства зданий повышенной этажности. Согласно нормативным документам по независимой схеме допускается присоединять системы отопления и вентиляции зданий с числом этажей 12 и выше, а также при обосновании системы отопления и вентиляции других потребителей теплоты. Независимая схема присоединения системы отопления представлена на рис. 2.11.

Основным элементом независимой схемы присоединения является промежуточный теплообменник – водо-водяной подогреватель, в котором вода, циркулирующая в системе отопления, нагревается до необходимой температуры. В качестве греющей среды в таком теплообменнике используется сетевая вода. Циркуляция воды в системе отопления осуществляется при помощи насоса.

При независимом присоединении систем отопления требуются дополнительные капиталовложения в системы теплоснабжения и несколько усложняется эксплуатация оборудования тепловых пунктов и абонентских установок за счет появления дополнительных элементов: промежуточного теплообменника и циркуляционного насоса. Кроме того, при независимой схеме присоединения система теплоснабжения должна работать по повышенному температурному графику для компенсации недогрева воды в промежуточном теплообменнике.

Несмотря на недостатки, независимая схема присоединения отопительных установок обладает целым рядом преимуществ, основным из которых является существенное повышение надежности работы систем теплоснабжения. В системе теплоснабжения появляется возможность поддерживать уровень давлений, превышающий допустимый по условиям механической прочности отопительных приборов, что очень важно для крупных систем транспорта теплоты. Повышается также надежность работы систем отопления за счет исключения возможности опорожнения. Возможность применения местного регулирования при независимом присоединении позволяет повысить качество работы отопительных установок за счет исключения колебании температуры внутреннего воздуха отапливаемых помещений относительно значений, определенных СНиП и санитарно-гигиеническими нормами.