Закрита система теплопостачання. Класифікація систем теплопостачання (СТ)

У наших широтах уникнути опалення неможливо. Занадто прохолодні осінь та весна, довга зима не залишають вибору – обігрівати доводиться всі приміщення для створення комфортних умовжиття. При цьому разом із теплом у квартири, організації та на підприємства подається також гаряча вода.

Для надання послуги теплопостачання, згідно з законодавством, має бути укладено відповідний договір між постачальником та споживачем.

Системи обігріву приміщень поділяються на відкриті або зачинені.

Водночас опалення буває також:

• централізоване (коли обігрів забезпечується однією котельнею на цілий мікрорайон);
• місцеве (встановлене в окремій будівлі або обслуговуюча невеликий комплекс будівель).

Відмінність між закритими системами та відкритими досить суттєва. Остання передбачає подачу нагрітої води до будинків споживачів, при заборі її безпосередньо з тепломережі.

Відкрита система теплопостачання

У цьому форматі окріп направляється у водогін прямо з труб обігріву, що дозволяє повністю уникнути повної витрати навіть у разі, якщо буде відбиратися весь його обсяг. У часи СРСР цьому принципі грунтувалася робота приблизно половини всіх теплових мереж. Така популярність була обумовлена ​​тим, що схема допомагала економічніше витрачати енергоресурси і істотно знизити витрати на опалення в зимовий періодта гаряче водопостачання.

Однак такий спосіб, постачати теплом і окропом житлові будинки, має чимало недоліків. Справа в тому, що дуже часто нагріта вода через подвійне призначення не відповідає нормам санітарно-гігієнічного характеру. Носій тепла може циркулювати по металевих трубах достатньо тривалий часперш, ніж надійде в крани. У результаті нерідко вона змінює свій колір і набуває неприємний запах. Крім того, неодноразово співробітники санітарно-епідеміологічних служб виявляли у ній небезпечні мікроорганізми.

Необхідність фільтрувати таку воду перед подачею в систему гарячого водопостачання сильно знижує ефективність і збільшує собівартість обігріву. При цьому до сьогодення не існує дійсно дієвого способу очищення такої води. Значна довжина трубопроводів фактично робить цю процедуру марною.

Циркуляція води у такій системі відбувається завдяки обліку при конструюванні термодинамічних процесів. Нагріта рідина піднімається та залишає нагрівач через підвищення тиску. У той же час прохолодна вода створює дещо нижчий тиск на вході в котел. Саме це дозволяє теплоносія самостійно рухатися по комунікаціях.

Вода, як і будь-яка інша рідина, нагріваючись, збільшується обсягом. Тому для того щоб не допустити зайвого навантаження на тепломережі, в їх конструкції обов'язково є спеціальна відкрита розширювальна ємність, розташована вище рівня котла і труб. Туди видавлюється надлишок теплоносія. Це дає підстави називати таку систему відкритою.

Нагрів у цьому випадку відбувається до 65 градусів Цельсія, і далі через водорозбірні крани вода надходить безпосередньо до будинків споживачів. Ця система дозволяє встановлювати недорогі прості змішувачі.

У зв'язку з тим, що спрогнозувати, скільки гарячої водибуде використано, неможливо, вона завжди подається з урахуванням найвищого споживання.

Системи теплопостачання, що працюють за закритою схемою – що це таке

Відмінність цієї схеми централізованого обігріву будинків від попередньої полягає в тому, що гаряча вода використовується виключно для опалення. Гаряче водопостачання забезпечується за окремим контуром або індивідуальними нагрівальними приладами.

Циркуляція теплоносія відбувається по замкнутому колу; Незначні втрати, що виникають, заповнюються за рахунок автоматичного підкачування при втраті тиску.

Температура води, що подається, регулюється безпосередньо в котельні. Об'єм окропу в цій системі зберігається однаковий. Таким чином, інтенсивність нагрівання приміщень безпосередньо залежить від температури рідини, що циркулює трубами.

У цій схемі обігріву будинків важливу роль відіграють теплопункти. Вони вода надходить від ТЕЦ, і вже там з її допомогою відбувається нагрівання теплоносія, який і подається споживачам.

Поетапна відмова від відкритої системи

На початку 2013 року було введено в дію поправки до закону, який регулює порядок надання послуги теплопостачання.

Відповідно до них, повний перехід від відкритої схеми розподілу тепла та гарячої води має бути завершений у 2022 році. Вже зараз заборонено підключати новобудови до такого типу обігріву та водопостачання. Як вважають експерти, знадобляться справді титанічні зусилля, щоб забезпечити виконання цього плану. Але законодавці впевнені – впоратися із цим завданням цілком реально.

Зазначається у зв'язку, що завдяки переведенню всієї країни на закриті системи буде забезпечено:

• скорочення втрат тепла;
• продовження терміну експлуатації комунікацій;
• уповільнення старіння нагрівального обладнання;
• покращення якості послуг;
• скорочення кількості аварій на теплотрасах

При цьому за рахунок вивільнення ресурсів організовуватиметься обігрів новобудов без будівництва старими потужностями.

Найбільшого ефекту експерти очікують отримати у тих населених пунктах, де найбільш активно ведеться будівництво житла.

1. Формулювання проблеми з аналізованого методу (технології) підвищення енергоефективності; прогноз перевитрати енергоресурсів, або опис інших можливих наслідківу масштабах країни за збереження існуючого становища

Більшість міст РФ нині гаряче водопостачання споживачів виробляється по відкритої схеми.

Існування такої схеми має такі недоліки:
- підвищені витрати тепла на опалення та ГВП;
- високі питомі витрати палива та електроенергії на виробництво тепла;
- підвищені витрати на експлуатацію котелень та теплових мереж;
- не забезпечується якісне теплопостачання споживачів через великі втрати тепла та кількість пошкоджень на теплових мережах;
- Підвищені витрати на хімводопідготовку.

2. Наявність методів, способів, технологій тощо. для вирішення зазначеної проблеми

Необхідний переведення систем транспорту та розподілу теплової енергії на роботу за закритою схемою з будівництвом нових та реконструкцією вже існуючих теплових пунктів відповідно до СП 41-101-95, реконструкція систем теплоспоживання у будинках.

3. Короткий опис запропонованого методу, його новизна та поінформованість про нього, наявність програм розвитку; результат при масовому впровадженні у масштабах країни

При закритій схемі теплопостачання приготування гарячої води відбувається в теплових пунктах, які надходять очищена холодна вода і теплоносій. У теплообміннику холодна вода, проходячи вздовж трубок теплоносія, нагрівається. Таким чином, не відбувається підмішування холодної води в теплоносій і гаряча вода в такій системі є підігрітою холодною водою, що йде до споживача. Відпрацьований теплоносій (у нього на виході з теплообмінника знижується температура) додається до нового теплоносія і ця «технічна» вода йде на опалення за залежною або незалежною схемою.

Перехід на закриту схему приєднання систем ГВП дозволить забезпечити:
- зниження витрати тепла на опалення та ГВП за рахунок переведення на якісно-кількісне регулювання температури теплоносія відповідно до температурного графіка;
- зниження внутрішньої корозії трубопроводів (для північних районів країни) та відкладення солей (для районів, розташованих південніше);
- зниження темпів зносу обладнання теплових станцій та котелень;
- кардинальне поліпшення якості теплопостачання споживачів, зникнення перетопів під час позитивних температур зовнішнього повітря в опалювальний період;
- зниження обсягів робіт з хімводопідготовки підживлювальної води та, відповідно, витрат;
- Зниження аварійності систем теплопостачання.

4. Прогноз ефективності методу в перспективі з урахуванням:
- зростання цін на енергоресурси;
- зростання добробуту населення;
- запровадженням нових екологічних вимог;
- Інших факторів.

В кінцевому результаті, після відмови від відкритої по ГВП схеми теплопостачання і переходу на закриту схему з'явиться можливість використовувати зекономлену теплову потужність станцій і котелень для теплопостачання споживачів, що знову підключаються.

5. Перелік груп абонентів та об'єктів, де можливе застосування даної технології з максимальною ефективністю; необхідність проведення додаткових досліджень для розширення переліку

Максимальна ефективність від застосування даного заходуспостерігатиметься у містах з інтенсивною забудовою. Будівництво нових мікрорайонів разом із організацією їх теплопостачання за закритою схемою найдоцільніше у межах відповідних міських програм.

6. Позначити причини, через які запропоновані енергоефективні технології не застосовуються в масовому масштабі; намітити план дій для зняття існуючих бар'єрів

В даний час більша частина систем теплопостачання в столиці (ВАТ "Московська об'єднана енергетична компанія" та ВАТ "Московська тепломережна компанія") працює саме за закритою схемою.

Інша ситуація у регіонах. Там із радянських часів проводилася політика обмеження фінансових коштів на будівництво та обслуговування об'єктів житлово-комунальної сфери. Побічними факторами цієї політики стали створення великих централізованих систем теплопостачання та запровадження у багатьох містах відкритої схеми.

7. Наявність технічних та інших обмежень застосування методу різних об'єктах; за відсутності відомостей щодо можливих обмежень необхідно їх визначити проведенням випробувань

Недоцільне введення в експлуатацію закритих схем ГВП у містах з водопровідною водою, що характеризується малим солевмістом і високою корозійною активністю, що вимагає деаерації, як, наприклад, у м. Санкт-Петербурзі.

8. Необхідність проведення НДДКР та додаткових випробувань; теми та цілі робіт

Необхідність проведення НДДКР та додаткових випробувань при впровадженні цього заходу не потрібна

9. Існуючі заходи заохочення, примусу, стимулювання запровадження запропонованого методу та необхідність їх удосконалення

Існуючі заходи заохочення та примусу застосування цього способу відсутні.
Доцільно проведення енергетичних обстежень існуючих систем теплопостачання з виявленням усіх негативних наслідківвикористання відкритих схем. Результатом таких обстежень є технічно обґрунтовані висновки та рекомендації щодо переведення на закриту схему.

10. Необхідність розробки нових або зміни існуючих законів та нормативно-правових актів

Необхідна розробка нормативної документаціїщодо впровадження та експлуатації систем гарячого водопостачання за закритою схемою. Можливо, необхідне прийняття правових актів примусового характеру про переведення на закриту схему теплопостачання насамперед при постачанні споживачам гарячої води за відкритою схемою, яка не відповідає санітарно-епідеміологічним нормам.

11. Наявність постанов, правил, інструкцій, нормативів, вимог, заборонних заходів та інших документів, що регламентують застосування цього методу та обов'язкових для виконання; необхідність внесення змін до них або необхідність зміни самих принципів формування цих документів; наявність раніше існуючих нормативних документів, регламентів та потреба у їх відновленні

Нормативних документів, що регламентують застосування цього заходу, на сьогоднішній день не існує.

12. Наявність впроваджених пілотних проектів, аналіз їх реальної ефективності, виявлені недоліки та пропозиції щодо вдосконалення технології з урахуванням накопиченого досвіду

Як впроваджувані пілотні проекти з перекладу відкритої системи теплопостачання на закриту можна згадати такі.

Фахівцями ВАТ «ВНДПІенергопром» розроблено технічні рішення щодо переведення існуючої системи теплопостачання міста Зеленограда на закриту схему.

У рамках міжнародної програми «Північний вимір» на базі ГОУТП «ТЕКОС» розроблено проект реконструкції системи теплопостачання Ленінського району м. Мурманська з переведенням на закриту схему теплопостачання.

Фахівцями ВАТ «Теплоенерго» розроблено та здійснюється пілотний проект з переведення мікрорайону №2 «Мещерське озеро» на закриту схему подачі гарячої води в рамках відповідної інвестиційної програми.

13. Можливість впливу на інші процеси при масовому впровадженні даної технології (зміна екологічної обстановки, можливий вплив на здоров'я людей, підвищення надійності енергопостачання, зміна добових або сезонних графіків завантаження енергетичного обладнання, зміна економічних показниківвироблення та передачі енергії тощо)

При гарячому водопостачанні мікрорайонів, що виконується за відкритою схемою, споживачам із системи опалення найчастіше подається вода, що володіє незадовільними органолептичними та бактеріологічними показниками. У рамках реалізації заходу, що надходить за закритою схемою, гаряча вода матиме якість питної і відповідатиме санітарним правилам і нормам.

Впровадження закритих схем ГВПє енергозберігаючим заходом. В результаті реалізації цього заходу знижується не тільки споживання енергоресурсів (електроенергія, теплова енергія та вода), а й відбувається зниження викидів в атмосферу та підвищується надійність системи теплопостачання.

14. Наявність та достатність виробничих потужностей у Росії та інших країнах для масового впровадження методу

Реалізація заходу в масовому порядку на сьогоднішній день проблематична, оскільки вимагає значних інвестиційних вкладень.

15. Необхідність спеціальної підготовки кваліфікованих кадрів для експлуатації впроваджуваної технології та розвитку виробництва

Ситуація посилюється недобором кваліфікованого персоналу через низький рівень заробітної плати та відсутність спеціалізованої кадрової підготовки, в якій відчувається гостра потреба.

16. Передбачувані методи застосування:
1) комерційне фінансування (при окупності витрат);
2) конкурс на здійснення інвестиційних проектів, розроблених внаслідок виконання робіт з енергетичного планування розвитку регіону, міста, поселення;
3) бюджетне фінансування для ефективних енергозберігаючих проектів із великими термінами окупності;
4) запровадження заборон та обов'язкових вимог щодо застосування, нагляд за їх дотриманням;
5) інші пропозиції.

Для збільшення зацікавленості у впровадженні цього виду заходів необхідний послідовний і методичний «перелом» психології замовників, проектувальників, монтажників і експлуатуючих служб, які вважають найбільш актуальним запровадження застарілих традиційних схем теплопостачання, що не потребують обслуговування та регулювання.

Також необхідно подальше створення спеціалізованих організацій, здатних взяти на себе весь ланцюжок робіт від проектування та монтажу до пусконалагодження та обслуговування сучасних систем теплопостачання. З цією метою необхідно проводити цілеспрямовану роботу з підготовки фахівців у галузі енергозбереження.

Тільки сукупність цих заходів призведе у майбутньому до більшої зацікавленості адміністрацій міст у здійсненні енергозберігаючих заходів цього масштабу. Очевидно, що найбільш доцільним є впровадження даних заходів у рамках стратегічних проектів з розвитку теплоджерел та теплових мереж та міських програм з модернізації житлово-комунального комплексу за бюджетного та комерційного фінансування.

Для того щоб додати опис енергозберігаючої технологіїв Каталог, заповніть опитувальник і надішліть його на з позначкою «в Каталог».

1.
2.
3.

Завдяки теплопостачанню будинку та квартири забезпечуються теплом, а відповідно у них комфортно перебувати. Одночасно з обігрівом житлові будівлі, промислові об'єкти, громадські будинки отримують гаряче водопостачання для побутових чи виробничих потреб. Залежно від способу доставки теплоносія на сьогоднішній день існують відкриті та закриті системи теплопостачання.

Одночасно схеми облаштування систем теплозабезпечення бувають:

• централізованими - ними обслуговуються цілі житлові райони або населені пункти;
• місцевими – для обігріву однієї будівлі чи групи будівель.

Відкриті системи теплопостачання

У відкритій системі вода подається постійно з теплоцентралі і це компенсує її витрати навіть за умови повного розбору. В радянський часза таким принципом функціонувало приблизно 50% тепломереж, що пояснювалося економічністю та мінімізацією витрат на обігрів та ГВП.

Але відкрита система теплопостачання має низку недоліків. Чистота води у трубопроводах відповідає вимогам санітарно-гігієнічних норм. Оскільки рідина переміщається по трубах значної протяжності, вона стає іншого кольору і набуває неприємних запахів. Часто під час взяття проб води працівниками санепідемстанцій із таких трубопроводів у ній виявляють шкідливі бактерії.

Бажання очистити рідину, що надходить по відкритій системі, призводить до зниження економічності теплопостачання. Навіть самі сучасні способиусунення забруднень води не здатні подолати цей значний недолік. Оскільки довжина мереж чимала, зростають витрати, а ефективність очищення залишається незмінною.

Відкрита схема теплопостачання функціонує на основі законів термодинаміки: гаряча вода піднімається вгору, завдяки чому на виході котла створюється високий тиск, а на вході теплогенератор - невелике розрядження. Далі рідина прямує із зони підвищеного тиску в зону нижчого і в результаті здійснюється природна циркуляція теплоносія.

Будучи в нагрітому стані, вода має властивість збільшуватися в обсязі, тому для даного типуопалювальної системи потрібна наявність відкритого розширювального бака, такого як на фото - цей пристрій абсолютно негерметичний і безпосередньо з'єднується з атмосферою. Тому таке забезпечення теплом одержало відповідну назву – відкрита водяна система теплопостачання.

У відкритому типі вода нагрівається до 65 градусів і потім подається до кранів водорозбору, звідки надходить споживачам. Подібний варіант теплопостачання дозволяє користуватися дешевими змішувачами замість дорого. теплообмінного обладнання. Оскільки розбір підігрітої води нерівномірний, тому лінії подачі кінцевому споживачеві розраховують з урахуванням максимального споживання.

Закриті системи теплопостачання

Це закрита система теплопостачання конструкцію, в якій теплоносій, що циркулює в трубопроводі, використовується тільки для обігріву і вода з теплової мережі не відбирається на гаряче водопостачання.

У закритому варіанті забезпечення обігріву приміщень подача тепла регулюється централізовано, а кількість рідини в системі залишається постійною. Витрата теплової енергії залежить від температури циркулюючого по трубах та радіаторах теплоносія.

У системах теплопостачання закритого типу зазвичай використовуються теплові пункти, в які гаряча вода надходить від постачальника теплоенергії, наприклад ТЕЦ. Далі температура теплоносія доводиться до потрібних параметрів для теплозабезпечення та гарячого водопостачання та спрямовується споживачам.

Коли функціонує закрита система теплопостачання – схема постачання тепла забезпечує високу якість ГВП та енергозберігаючий ефект. Її головний недолік - складність водопідготовки через віддаленість одного теплового пункту від іншого.

Залежна та незалежна системи теплопостачання

І відкрита та закрита система теплопостачання можуть приєднуватися двома способами – залежним та незалежним.

Залежний спосіб підключення відкритої системи означає приєднання через елеватори та насоси. У незалежному типі гаряча вода надходить через теплообмінник.

Приклад відкритої системи теплопостачання на відео:

Для опалення приміщень застосовується закрита та відкрита система теплопостачання. Останній варіант додатково забезпечує споживача гарячою водою. У цьому необхідно контролювати постійне поповнення системи.

Закрита система застосовує воду лише як теплоносій. Вона постійно циркулює за замкненим циклом, де втрати мінімальні.

Кожна система складається з трьох основних елементів:

• джерело тепла: котельня, ТЕЦ та ін;
• теплові мережі, якими транспортується теплоносій;
• споживачі тепла: радіатори, калорифери.

Особливості відкритої системи

Перевагою відкритої системи є її економічність. Через велику протяжність трубопроводів якість води погіршується: вона стає каламутною, набуває кольоровості, має неприємний запах. Намагання очистити її роблять спосіб застосування дорогим.

Труби тепломережі можна побачити у великих містах. Вони мають великий діаметр і укутані в утеплювач. Від них робляться відводи до окремих будинків через теплову підстанцію. Гаряча вода надходить для використання та до радіаторів опалення із загального джерела. Її температура коливається не більше 50-75°С.

Підключення теплопостачання до мережі здійснюється залежним та незалежним способами, що реалізують закриту та відкриту системи теплопостачання. Перший полягає у подачі води безпосередньо – за допомогою насосів та елеваторних вузлів, де вона доводиться до необхідної температури шляхом змішування з холодною водою. Незалежний спосіб полягає у подачі гарячої води через теплообмінник. Він більш витратний, але якість води у споживача вища.

Особливості закритої системи

Теплова магістраль виконана у вигляді окремого замкнутого контуру. Вода у ній підігрівається через теплообмінники від магістралі ТЕЦ. Тут потрібні. Температурний режим виходить стабільніший, а вода - краще. Вона залишається у системі і не забирається споживачем. Мінімальні втрати води відновлюються автоматичним підживленням.

Закрита автономна система отримує енергію від теплоносія, що надходить теплові пункти. Там вода доводиться до потрібних властивостей. Для систем опалення та гарячого водопроводу підтримуються різні

Недоліком системи є складність процесу водопідготовки. Також дорого коштує доставка води в теплові пункти, розташовані далеко один від одного.

Труби теплових мереж

Нині вітчизняні перебувають у аварійному стані. У зв'язку з великим зношуванням комунікацій дешевше замінити труби для теплотраси на нові, ніж займатися постійним ремонтом.

Відразу оновити усі старі комунікації у країні неможливо. При будівництві або капітальному ремонтібудинків встановлюють нові труби в кілька разів скорочують втрати тепла. Труби для теплотраси виготовляють за спеціальною технологією, заливаючи піною зазор між розташованою всередині сталевою трубою та оболонкою.

Температура рідини, що транспортується, може досягати 140°С.

Використання ППУ як теплоізоляція дозволяє зберігати тепло значно краще за традиційні захисні матеріали.

Теплопостачання багатоквартирних житлових будинків

На відміну від дачі або котеджу, теплопостачання багатоквартирного будинку містить складну схему розведення труб та нагрівачів. Крім того, в систему входять засоби контролю та забезпечення безпеки.

Для житлових приміщень існують нормативи опалення, де вказуються критичні рівні температури та допустимі похибки, що залежать від сезону, погоди та доби. Якщо порівняти закриту та відкриту системи теплопостачання, перша краще підтримує необхідні параметри.

Комунальне теплопостачання має забезпечувати підтримання основних параметрів відповідно до ГОСТ 30494-96.

Найбільші відбуваються на сходових клітках житлових будинків.

Постачання теплом переважно виробляється за старими технологіями. По суті, системи опалення та охолодження повинні об'єднуватися в загальний комплекс.

Недоліки централізованого опалення житлових будинків призводять до необхідності створення індивідуальних систем. Зробити це складно через проблеми на законодавчому рівні.

Автономне теплопостачання житлового будинку

У будинках старого типу за проектом передбачено централізовану систему. Індивідуальні схеми дозволяють вибрати типи систем теплопостачання щодо зниження витрат на енергоносій. Тут є можливість їхнього мобільного відключення за відсутності необхідності.

Проектування автономних систем провадиться з урахуванням нормативів опалення. Без цього будинок здати в експлуатацію неможливо. Дотримання норм гарантує комфорт для проживання мешканців будинку.

Джерелом нагрівання води зазвичай є газовий або електричний котел. Необхідно вибрати спосіб промивання системи. У централізованих системах застосовується гідродинамічний метод. Для автономного можна використовувати хімічний. При цьому необхідно враховувати безпеку впливу реагентів на радіатори та труби.

Правові основи відносин у галузі теплопостачання

Відносини енергетичних компаній та споживачів регламентує ФЗ про теплопостачання № 190, який набув чинності з 2010 р.

1. У розділі 1 викладаються основні поняття та загальні положення, що визначають сферу правових засад економічних відносин у теплопостачанні. До неї також входить забезпечення гарячою водою. Стверджуються загальні принципи організації постачання тепла, що полягають у створенні надійних, ефективних систем, що розвиваються, що дуже важливо для проживання в складному російському кліматі.
2. Глави 2 і 3 відбивають велику область повноважень місцевих органів влади, які керують ціноутворенням у сфері теплопостачання, затверджують правила його організації, облік витрати теплової енергії та нормативи її втрат під час передачі. Повнота влади у цих питаннях дозволяє контролювати організації теплопостачання, що належать до монополістів.
3. У розділі 4 відображаються відносини між постачальником теплової енергії та споживачем на підставі договору. Розглядаються всі правові аспекти підключення до теплових мереж.
4. Глава 5 відображає правила підготовки до сезону опалення та ремонту теплових мереж та джерел. У ній описується, що робити при неплатежах за договором та несанкціонованими підключеннями до теплових мереж.
5. У розділі 6 визначаються умови переходу організації у статус саморегулівної області теплопостачання, організації передачі прав на володіння і користування об'єктом теплопостачання.

Користувачі теплової енергії повинні знати положення ФЗ про теплопостачання, щоб захищати свої законні права.

Складання схеми теплопостачання

Схема теплопостачання є передпроектним документом, у якому відображені правові відносини, умови функціонування та розвитку системи забезпечення теплом міського округу, поселення. По відношенню до неї в Федеральний законвходять певні норми.

1. для поселень затверджуються органами виконавчої владичи місцевого самоврядування, залежно від чисельності населення.
2. Для відповідної території має бути єдина теплопостачальна організація.
3. У схемі вказуються енергетичні джерела із зазначенням їх основних параметрів (завантаження, графіки роботи та ін.) та радіусом дії.
4. Вказуються заходи щодо розвитку системи забезпечення теплом, консервації надлишкових потужностей, створення умов її безперебійної роботи.

Об'єкти теплопостачання розміщуються у межах поселення відповідно до затвердженої схеми.

Цілі застосування схеми теплопостачання

• визначення єдиної теплопостачальної організації;
• визначення можливості підключення до теплових мереж об'єктів капітального будівництва;
• включення заходів щодо розвитку систем подачі тепла до організації теплопостачання.

Висновок

Якщо порівняти закриту та відкриту системи теплопостачання, нині перспективною є впровадження першої. Гаряче водопостачання дозволяє підвищити якість води, що подається до рівня питної.

Незважаючи на те, що нові технології є ресурсозберігаючими та скорочують викиди в атмосферу, вони вимагають значних інвестицій. При цьому не вистачає кваліфікованих фахівців через відсутність спеціальної кадрової підготовки та низький рівень заробітної плати.

Способи впровадження знаходяться за рахунок комерційного та бюджетного фінансування, конкурсів на інвестиційні проекти та ін.

Трапляється, що приватні будинки, що знаходяться в межах міста, розташовані поруч із прокладеними мережами центрального теплопостачання, а деякі навіть підключені до них. Звісно, ​​нині у пріоритеті – опалення індивідуальне, а централізоване поступово відходить у минуле. Але якщо будинок вже підключений до мережі або є проблеми з автономною системою, то треба користуватися тим, що є. Для спільної роботи джерела тепла із споживачами використовується залежна і не залежна системаопалення. Що вони є, а також плюси і мінуси обох схем будуть викладені в даному матеріалі.

Залежна (відкрита) система теплопостачання

Головна особливість залежної системи полягає в тому, що теплоносій, що протікає магістральними мережами, безпосередньо надходить в будинок. Відкритою її називають тому, що з трубопроводу, що подає, проводиться відбір теплоносія для забезпечення будинку гарячою водою. Найчастіше така схема застосовується при приєднанні до теплових мереж багатоквартирних житлових будинків, адміністративних та інших будівель. загального користування. Робота схеми залежної системи опалення зображено на малюнку:

При температурі теплоносія в трубопроводі, що подає, до 95 ºС він може бути направлений безпосередньо в опалювальні прилади. Якщо ж температура вище і досягає 105 ºС, то на введенні в будинок встановлюється змішувальний елеваторний вузол, завданням якого є воду, що надходить з радіаторів, підмішувати в гарячий теплоносій з метою зниження його температури.

Для довідки.Централізована залежна система опалення має розрахунковий та реальний температурний графік. Розрахунковий графік характеризує максимальну температуру води та у відкритій системі буває 105/70 ºС або 95/70 ºС. Реальний графік залежить від погодних умові може змінюватись щодня, він підтримується у центральному тепловому пункті. Коли на вулиці немає сильних морозів, температура теплоносія значно нижча за розрахункову.

Схема була дуже популярна за часів СРСР, коли витратою енергоносіїв мало хто переймався. Справа в тому, що залежне підключення з елеваторними вузламизмішування працює досить надійно і практично не вимагає нагляду, а роботи з монтажу та витрати на матеріали обходяться досить дешево. Знову ж таки, не потрібно прокладати додаткові труби для подачі в будинки гарячої води, коли її можна успішно відбирати з теплової магістралі.

На цьому позитивні сторони залежної схеми закінчуються. А негативних набагато більше:

• бруд, окалина та іржа з ​​магістральних трубопроводів благополучно потрапляє у всі батареї споживачів. Старим чавунним радіаторамі сталевим конвекторам такі дрібниці були байдужими, а ось сучасним алюмінієвим та іншим опалювальним приладам точно не подобатися;
• внаслідок зменшення водорозбору, проведення ремонтних робіт та інших причин часто виникає перепад тиску у залежній системі опалення, а то й гідроудари. Це загрожує наслідками для сучасних батарей та полімерних трубопроводів;
• якість теплоносія залишає бажати кращого, адже він прямо йде на водопостачання. І, хоча в котельні вода проходить всі етапи очищення та знесолення, кілометри старих іржавих магістралей дають про себе знати;
• регулювати температуру у приміщеннях непросто. Навіть повнопрохідні термостатичні вентилішвидко виходять з ладу через поганої якостітеплоносія.

Незалежна (закрита) система опалення

В даний час при влаштуванні нових котелень почала застосовуватися незалежна схема приєднання системи опалення. У ній мають місце основний та додатковий контур циркуляції, гідравлічно розділені теплообмінником. Тобто, теплоносій від котельні або ТЕЦ йде до центрального теплового пункту, Де потрапляє в теплообмінник, це і є головний контур. Додатковий контур – це система опалення будинку, теплоносій у ньому циркулює через цей же теплообмінник, отримуючи тепло від води з котельні. Схема роботи незалежної системи показана на малюнку:

Для довідки.Раніше в подібних системах встановлювалися громіздкі кожухотрубні теплообмінники, що займали багато місця. Це було головною проблемою, але з появою швидкісних пластинчастих теплообмінників ця проблема перестала існувати.

А як бути з централізованою подачею гарячої води, адже тепер брати її з магістралі не можна, там занадто висока температура (від 105 до 150 ºС)? Все просто: незалежна схема підключення припускає встановлення будь-якої кількості пластинчастих теплообмінників, приєднаних до магістральних трубопроводів. Один забезпечуватиме теплом опалювальну систему будинку, а другий може готувати воду для господарських потреб. Як це реалізується, показано на схемі:

Щоб гаряча вода надходила завжди однакової температури, контур ГВП робиться замкненим з організацією автоматичного підживлення у зворотному трубопроводі. У багатоквартирних будинках циркуляційну зворотну лінію ГВП можна побачити у ванній кімнаті, до неї приєднуються сушки для рушників.

Очевидно, що експлуатація незалежної системи опалення має безліч переваг:

• домашній контур опалення не залежить від якості зовнішнього теплоносія, стану магістральних мереж та перепадів тиску. Все навантаження лягає на пластинчастий теплообмінник;
• є можливість регулювати температуру у приміщеннях за допомогою термостатичних вентилів;
• теплоносій у малому контурі можна відфільтрувати та очистити від солей, головне, щоб труби були у хорошому стані;
• у системі ГВП буде вода питної якості, що надходить у будинок водопровідною магістралі.

Проте через брудний теплоносій низької якості в центральній мережі знадобиться періодичне промивання незалежної системи опалення, а точніше - пластинчастого теплообмінника. Добре, зробити це не так уже й складно. Ще з недоліків слід відзначити вищі витрати на придбання обладнання, а саме: теплообмінників, циркуляційних насосів та запірно-регулюючої арматури. Зате закрита система надійніша і безпечніша за відкриту, вона більше відповідає сучасним вимогам і краще адаптована до нового обладнання.

Висновок

Якщо через якісь причини вам доведеться вибирати схему підключення до централізованих мереж, то переважно незалежна система опалення приватного будинку. Навіть якщо температура в магістралі невисока, все одно не варто подавати цю воду в свою систему, краще відокремити гідравлічно її від центральної. За умови, що така можливість існує в матеріальному плані, а якщо ні – доведеться безпосередньо врізатися, за залежною схемою.

Теплопостачанням називають постачання теплом житлових, громадських та промислових будівель та споруд для забезпечення як комунально-побутових (опалення, вентиляція, гаряче водопостачання), так і технологічних потреб споживачів.

Теплопостачання буває місцевим та централізованим. Система централізованого теплопостачання обслуговує житлові чи промислові райони, а місцевого – одну чи кілька будівель. У Росії її найбільшого значення набуло централізоване теплопостачання.

Залежно від способу приєднання системи гарячого водопостачання до системи теплопостачання, останнє поділяється на відкрите та закрите.

Відкриті системи теплопостачання

Відкриті системи теплопостачання характеризуються тим, що водорозбір гарячої води потреб споживача походить безпосередньо з тепломережі, причому, може бути як повним, і частковим. Гаряча вода, що залишається в системі, продовжує використовуватися для опалення або вентиляції.

Витрата води в тепломережі при цьому способі компенсується додатковою кількістю води, що подається до теплової мережі. Перевага відкритої системи теплопостачання полягає у її економічній вигоді. Під час радянського періоду майже 50% усіх систем теплопостачання були відкриті.

У той же час, не можна скидати з рахунків те, що така система теплопостачання має ряд істотних недоліків. Насамперед, це невисока санітарно-гігієнічна якість води. Опалювальні прилади та трубопровідні мережі надають воді специфічного запаху та кольоровості, з'являються різні сторонні домішки, а також бактерії. Для очищення води у відкритій системі зазвичай застосовуються різні методиале їх використання знижує економічний ефект.

Відкрита система теплопостачання способом приєднання до тепломереж може бути залежною, тобто. з'єднуватися через елеватори та насоси, або приєднуватися за незалежною схемою – через теплообмінники. Зупинимося на цьому детальніше.

Залежні системи теплопостачання

Залежні системи теплопостачання, це такі системи, в яких теплоносій трубопроводом потрапляє відразу в систему опалення споживача. Тут немає жодних проміжних теплообмінників, теплових пунктів та гідравлічної ізоляції. Безперечно, що така схема приєднання зрозуміла і конструктивно проста. Вона нескладна в обслуговуванні і не вимагає жодного додаткового обладнання, наприклад, циркуляційних насосів, автоматичних приладів регулювання та контролю, теплообмінників та ін. Найчастіше ця система приваблює своєю, на перший погляд, економічністю.

Однак вона має істотний недолік, а саме, неможливість відрегулювати теплопостачання на початку та в кінці опалювального сезону, коли з'являється надлишок тепла. Це не тільки впливає на комфорт споживача, але і призводить до тепловтрат, що знижує її економічність, що здається спочатку.

Коли актуальні питання енергозбереження, розробляються і активно впроваджуються методики переходу залежної системи теплопостачання до незалежної, це дозволяє економію тепла порядку на 10-40% на рік.

Незалежні системи теплопостачання

Незалежними системами теплопостачання називають системи, у яких опалювальне обладнання споживачів ізольовано гідравлічно від виробника тепла, а теплопостачання споживачів використовують додаткові теплообмінники центральних теплових пунктів.

Незалежна система теплопостачання має цілу низку незаперечних переваг. Це:

• можливість регулювання кількості тепла доставленого до споживача за допомогою регулювання вторинного теплоносія;
• її вища надійність;
• енергозберігаючий ефект, за такої системи економія тепла становить 10-40 %;
• з'являється можливість поліпшення експлуатаційних та технічних якостейтеплоносія, що значно підвищує захист котельних установок від забруднень.

Завдяки цим перевагам, незалежні системи теплопостачання стали активно застосовуватися в великих містах, Де теплові мережі досить протяжні і існує великий розкид теплових навантажень.

В даний час розроблені та успішно впроваджуються технології реконструкції залежних систем у незалежні. Незважаючи на значні капіталовкладення, це, зрештою, дає свій ефект. Природно, що незалежна відкрита система – дорожча, проте вона значно покращує якість води порівняно із залежною.

Закриті системи теплопостачання

Закриті системи теплопостачання - це системи, в яких вода, що циркулює в трубопроводі, використовується тільки як теплоносій, і не забирається з теплосистеми для забезпечення гарячого водопостачання. За такої схеми система повністю закрита від навколишнього середовища.

Звичайно ж, витікання теплоносія можливі і за такої системи, однак вони дуже незначні і легко усуваються, а втрати води без проблем автоматично заповнюються за допомогою регулятора підживлення.

Подача тепла в закритої системе теплопостачання регулюється централізованим способом, у своїй кількість теплоносія, тобто. води, залишається у системі постійним. Витрата тепла в системі залежить від температури циркулюючого теплоносія.

Як правило, у закритих системах теплопостачання використовуються можливості теплових пунктів. На них, від постачальника теплоенергії, наприклад, ТЕЦ, надходить теплоносій, а його температура регулюється до необхідної величини для потреб опалення та гарячого водопостачання районними центральними тепловими пунктами, які розподіляють її на споживачів.

Переваги та недоліки закритої системи теплопостачання

Переваги закритої системи теплопостачання полягають у високій якостігарячого водопостачання. Крім того, вона дає енергозберігаючий ефект.

Її практично єдиний недолік у складності водопідготовки через віддаленість теплових пунктів один від одного.

Тема 6 Системи теплопостачання

Класифікація систем теплопостачання.

Теплові схемиджерел теплоти.

Водяна система.

Парові системи.

Повітряні системи.

Вибір теплоносія та системи теплопостачання.

Класифікація систем теплопостачання (СТ)

Системою теплопостачання (СТ) називається сукупність джерел теплоти, пристроїв для транспортування теплоти (теплових мереж) та споживачів теплоти.

Система теплопостачання (СТ) складається з таких функціональних елементів:

Джерела виробництва теплової енергії (котельня, ТЕЦ);

Транспортуючих пристроїв теплової енергії до приміщень (теплові мережі);

Теплоспоживаючих приладів, що передають теплову енергіюспоживачеві (радіатори опалення, калорифери).

Системи теплопостачання (СТ) поділяються на:

1. За місцем вироблення теплоти на:

централізованіі децентралізовані.

У децентралізованих системах джерело теплоти та теплоприймачі споживачів поєднані в одному агрегаті або знаходяться близько один від одного, тому не потрібні спеціальні пристрої для транспортування теплоти (теплової мережі).

В централізованій системі теплопостачання джерело та споживачі значно віддалені один від одного, тому передача теплоти проводиться по теплових мережах.

Системи децентралізованого теплопостачання поділяються на індивідуальні та місцеві .

Віндивідуальних системах теплопостачання кожного приміщення забезпечується від окремого власного джерела (пічне чи поквартирне опалення).

Вмісцевих Система опалення всіх приміщень будівлі забезпечується від окремого загального джерела (будинкової котельні).

Централізоване теплопостачання можна поділити:

- на групове - Теплопостачання від одного джерела групи будівель;

- районне - Теплопостачання від одного джерела району міста;

- міське - теплопостачання від одного джерела кількох районів міста або навіть міста загалом;

- міжміське - Теплопостачання від одного джерела кількох міст.

2. по виду транспортованого теплоносія на :

парові, водяні, газові, повітряні;

3. За кількістю трубопроводів для перенесення теплоносія на:

- одно-, дво- та багатотрубні;

4. за способом приєднання систем гарячого водопостачання до теплових мереж:

-закриті(вода на гаряче водопостачання забирається з водопроводу та нагрівається в теплообміннику мережевою водою);

-відкриті(Вода на гаряче водопостачання забирається безпосередньо з теплової мережі).

5. на вигляд споживача теплоти на:

- комунально - побутові та технологічні.

6. за схемами приєднання установок опалення на:

-залежні(теплоносій, що нагрівається в теплогенераторі і транспортується тепловими мережами, надходить безпосередньо в теплоспоживаючі прилади);

-незалежні(Теплоносій, що циркулює по теплових мережах, в теплообміннику нагріває теплоносій, що циркулює в системі опалення.

Рисунок 6.1 -Схеми систем теплопостачання

При виборі виду теплоносія необхідно враховувати його санітарно-гігієнічні, техніко-економічні та експлуатаційні показники.

Газиутворюються при згорянні палива, вони мають високу температуру та ентальпію, проте транспортування газів ускладнює систему опалення та призводить до значних теплових втрат. З санітарно-гігієнічної точки зору при використанні газів важко забезпечити допустимі температури нагрівальних елементів. Однак, будучи перемішані у певній пропорції з холодним повітрям, гази у вигляді тепер уже газоповітряної суміші можуть бути використані в різних технологічних установках.

Повітря- Легкорухливий теплоносій, використовується в системах повітряного опалення, дозволяє досить просто регулювати постійну температуру в приміщенні. Проте, внаслідок малої теплоємності(приблизно в 4 рази менше води) маса повітря, що нагріває приміщення, повинна бути значною, що призводить до істотного збільшення габаритів каналів (трубопроводів, коробів) для його переміщення, зростання гідравлічних опорів та витрати електроенергії на транспортування. Тому повітряне опалення на промислових підприємствахздійснюється або суміщеним із системами вентиляції, або шляхом встановлення в цехах спеціальних опалювальних установок ( повітряних завісі т.п.).

Парпри конденсації в нагрівальних пристроях (трубах, регістрах, панелях тощо) віддає значну кількість теплоти за рахунок високої питомої теплоти перетворення. Тому маса пари при даному тепловому навантаженні зменшується порівняно з іншими теплоносіями. Однак при використанні пари температура зовнішньої поверхнінагрівальних пристроїв буде вище 100°С, що призводить до сублімації пилу, що осів на цих поверхнях, до виділення в приміщеннях шкідливих речовинта появі неприємних запахів. З іншого боку, парові системи є джерелами шумів; діаметри паропроводів досить значні внаслідок великого питомого обсягу пари.

Водамає високу теплоємність і щільність, що дозволяє передавати великі кількостітеплоти на значні відстані при невисоких теплових втратах та малих діаметрах трубопроводів. Температура поверхні водяних нагрівальних пристроїв відповідає санітарно-гігієнічним вимогам. Однак переміщення води пов'язане з величезними витратами енергії.

Давайте розберемося, у чому відмінність відкритої системи опалення від закритої.

Відкриті системи опалення – це зазвичай трубопроводи з природною циркуляцією теплоносія та відкритим розширювальним баком, який знаходиться у верхній точці системи. Підігрітий джерелом нагріву (опалювальним котлом) теплоносій піднімається вгору, до розширювального бака, звідки він природним способом розливається по споживачам тепла (радіаторам опалення) і повертається в казан для подальшого нагрівання. На перший погляд все просто, та й система виходить енергонезалежною, але є деякі нюанси.

Трубопроводи у відкритій системі опалення, значно більших діаметрів, ніж у закритих системах опалення, так як теплоносію потрібен простір для маневру. Діаметр труб розраховується залежно від потужності системи.

У відкритих системах опалення неможливо використовувати водяні теплі підлоги, оскільки вони просто не працюватимуть.

У розширювальному баку відкритого типу виникають випари, у зв'язку з цим система вимагає постійного підживлення. І це підживлення необхідне за рівнем теплоносія, тому що у відкритих системах опалення немає тиску.

До того ж у відкритих системах опалення необхідні опалювальні прилади (радіатори) з великим прохідним діаметром. Звичайні сучасні радіатори таких систем не підходять.

Багато власників заміських будинків, зіткнувшись з відкритою системою опалення, починають її переробляти і припускаються помилок, встановлюючи сучасні радіатори. Відкрита система перестає працювати і доводиться встановлювати циркуляційний насос, закритий розширювальний бак. Система відразу перетворюється на закриту систему опалення, тільки з великими діаметрами трубопроводів та неправильною циркуляцією теплоносія, але якось працює.

Використання відкритих систем відбувалося в той час, коли для опалення будинків користувалися російською піччю, а опалювальні котли були не настільки поширені, як зараз. А побутових циркуляційних насосів не було.

Закрита система опалення – це система з примусовою циркуляцієютеплоносія, за допомогою циркуляційного насоса, розширення в якому відбувається за рахунок розширювального бакамембранного типу

Циркуляція в таких системах відбувається трубопроводами значно меншого діаметра, ніж у відкритих системах опалення. Ця системапрацює більш ефективно, і при правильному розрахунку відбувається швидке та рівномірне нагрівання всіх споживачів тепла. У системах опалення закритого типу можливе використання будь-яких споживачів тепла (радіатори опалення, водяні теплі підлоги, приточна вентиляція, бойлер непрямого нагріву, і т.д.). При використанні сучасних енергозберігаючих циркуляційних насосів закрита система опалення споживає мізерну кількість електроенергії, а убезпечити себе від її відключення можна безперебійним джерелом живлення дуже малої потужності.

Обладнати сьогодні будинок відкритою системою опалення, було б як мінімум безглуздо, тому що вона вже зжила себе. Це так само, як використання старого лампового телевізора сьогодні. Показує погано, електроенергії споживає багато, галасує, але якось працює.

Переробляючи, додаючи, ламаючи схему відкритої опалювальної системи, ви відразу ж знижуєте ефективність її роботи. Простіше відмовитися від будь-яких доопрацювань або переробок у відкритій системі опалення та одразу ж змонтувати закриту систему опалення.

Порівнюючи відкриту та закриту системи опалення, можна зробити висновок, що віддаючи перевагу другої, виходять тільки плюси, а при правильному теплотехнічному розрахунку та кваліфікованому монтажі, працюватиме вона довгі роки.

Відкрита та закрита системи теплопостачання.

Описів відкритих та закритих систем теплопостачання, їх принципових відмінностей в інтернеті можна знайти величезну кількість, тому докладний описми не даватимемо. Зупинимося тільки з їхньої принципових відмінностях, без розуміння яких у подальшому буде складно зрозуміти приклади з практики. За основу візьмемо те, що читач поки що не в темі. Для фахівців у ЖКГ цей розділ можна пропустити, справедливо вважаючи, що ці відомості для нього не становлять особливої ​​цінності, він уже все знає і в усьому розуміється.

Отже, почнемо з основних відмінностей. Системи теплопостачання принципово поділяються на дві основні групи. Це відкриті системи та закриті. Принципова та основна відмінність у тому, що у відкритих системах теплопостачання відбір гарячого водопостачання здійснюється безпосередньо із системи теплопостачання житлового будинку (системи опалення), що створює проблеми з якістю гарячого водопостачання. У воді можлива наявність різних суспензій, іржі та інших речовин. Представляє особливу складність та можливість промивання, обслуговування даної системи. Незважаючи на негативне ставлення до відкритої системи теплопостачання, система отримала широке розповсюдженняпри будівельному бумі у другій половині двадцятого століття за рахунок своєї простоти конструкції та монтажу при будівництві нових будинків щодо невисокої вартості. У ті роки питання енергозбереження стояли на останньому місці, ресурси ми якось не рахували, припускаючи, що вони є вічні. А питання подальшої експлуатації цих систем взагалі не враховувалося.

У свою чергу відкриті системи теплопостачання поділяються на залежні та незалежні. Найпростішим є відкрита, залежна система теплопостачання. На розміщеній нижче схемі видно, що теплоносій йде до споживача прямо з котельні і відбір ГВП у житловому будинку (на схемі не показано) забирається в систему ГВПбезпосередньо із системи опалення житлового будинку. Найпростіша і водночас неефективна система теплопостачання.

Відкрита система теплопостачання (незалежна) – це вже новий етап у розвитку систем теплопостачання. Система за рахунок застосування в системі теплообмінника має роздільний контур. Тобто, котельна вода циркулює за своїм контуром, система опалення споживача за своїм контуром. При застосуванні цієї системи в організації, що займається питаннями експлуатації тепломережі, з'явилася можливість хімічно обробляти мережеву воду, що, безумовно, позначилося на довговічності роботи систем та котельних установок. В даний час здійснюється масове переведення систем із залежної схеми на незалежну. Проте незалежна система не вирішила проблему якості гарячого водопостачання. ГВП залишилася найбільш уразливою системою за рахунок забору гарячої води із системи опалення.

Остаточним етапом розвитку систем теплопостачання нині за справедливістю стала закрита система теплопостачання, яка вирішила проблему забезпечення мешканців якісним гарячим водопостачанням. Схеми виконання закритих систем теплопостачання багато, але основний принцип для неї один. Це наявність розділених контурів як системи опалення, так і системи гарячого водопостачання. На наведеній нижче схемі це чітко видно (для розвантаження схеми, ми стали показувати обв'язку устаткування ЦТП і циркуляційні насоси, які у цій схемі присутні).