Відкрита система теплопостачання: реалізація та особливості

Що це таке – відкрита система теплопостачання, і чим вона відрізняється від закритої? Як реалізується така схема? Наскільки вона вигідна споживачеві? Давайте спробуємо розібратися.

Тепловий вузол у відкритій системі.

Усім Здрастуйте

Давайте почнемо з подання учасників і з'ясуємо, чим відрізняються відкрита і закрита системи:

У першому випадку вода для потреб гарячого водопостачання відбирається із системи опалення;

Відкритими бувають тільки системи ЦО, що живляться від теплоелектроцентралей або котелень. В автономній системі опалення ГВС може використовувати той же джерело тепла (приклади – двоконтурний котел або бойлер непрямого нагріву), але вода для нагріву завжди береться з системи ХВП.

Індивідуальна котельня з бойлером непрямого нагріву.

У другому випадку опалювальний контур є замкнутим, і весь обсяг проходить через нього теплоносія повертається на рециркуляцію в котельню або ТЕЦ.

Реалізація

Як реалізована типова закрита система теплопостачання в багатоквартирному будинку?

За доставку теплоносія до будинку відповідає теплотраса – дві теплоізольовані магістралі (відведення та), що з'єднують котельню або ТЕЦ зі споживачами.

У кожного відведення від траси на будинок або групу будинків облаштовується теплова камера з відсікають засувками, Скидач і кранами для контрольних замірів температури і тиску.

Теплова камера в процесі монтажу.

Всередині будинку за роздачу тепла споживачам відповідають:

Елеваторний вузол (тепловий пункт);

У будинку може бути декілька теплових пунктів. Їх кількість визначається головним чином лінійними розмірами будинку: при великій кількості квартир і під'їздів створювати один контур великої протяжності невигідно через його високого гідравлічного опору і супутньої втрати напору.

Розливу подачі і обратки (горизонтальні трубопроводи, що з'єднують стояки з елеваторним вузлом);
Стояки, що розподіляють теплоносій по окремим опалювальних приладів.

Стояки і радіатори опалення.

Тепер – детальніше про кожен елемент.

Серце елеваторного вузла – так званий водоструминний елеватор. Він виглядає як чавунний або (рідше) сталевий трійник з фланцями для приєднання до труб подачі і обратки. Усередині елеватора розташоване сопло, яке забезпечує дозовану подачу води з подачі і її змішання з прямують на рециркуляцію теплоносієм із зворотного трубопроводу.

Чавунний елеватор і сопло.

Навіщо це потрібно?

Рециркуляція води обратки дозволяє:

Збільшити обсяг теплоносія, що проходить через систему опалення за одиницю часу, при мінімальній витраті води з яка подає нитки теплотраси;
Зробити більш рівномірним нагрів опалювальних приладів на початку і в кінці контуру.

Як працює елеватор?

Його принцип роботи заснований на законі Бернуллі, яка затверджує, що гідростатичний тиск в потоці рідини або газу обернено пропорційно швидкості потоку. Тиск води на подачі перевищує тиск на обратке на 2-3 атмосфери. А ось після сопла створюється область розрідження, яка затягує частина теплоносія з зворотнього трубопроводу через підсос.

Стрілки вказують напрямок руху води.

Перепад тисків між сумішшю (водою після елеватора) і обраткой становить не більше 0,2 кгс / см2.

В екстремально сильні холоди для підтримки відповідає санітарним нормам температури в квартирах іноді практикується робота елеватора без сопла. Підсос глушиться встановленим на фланець сталевим млинцем з парою гумових прокладок.

Перетікання теплоносія з подачі в обратку обмежується регулюванням вхідної засувки на зворотному трубопроводі: вона повністю закривається, а потім відкривається з безперервним контролем перепаду тисків по манометру.

Елеватор знятий, підсос заглушений.

Якщо просто прикрити засувку, її щічки пізніше можуть сповзти по штоку і повністю перекрити канал всередині корпусу. Наслідки зупинки циркуляції в сильні холоди не змусять себе чекати: протягом першої пари годин буде розморожено під'їзний опалення, потім підуть аварії в квартирах.

Елеватору потрібна обв'язка.

До її складу входять:

Вхідні і будинкові засувки (дві на вході в елеваторний вузол і дві на кордоні між ним і власне опалювальним контуром);

Зараз засувки поступово витісняються більш надійними кульовими кранами.

Грязьовики (як мінімум один грязевик на подачі, перед елеватором);
Контрольні вентиля для виміру тиску системи теплопостачання;

У них повинні стаціонарно встановлюватися манометри, але через масові крадіжок представники Тепломереж і житлових організацій часто змушені знімати прилади.

Масляні кишені для виміру температури;
Скидач після будинкових засувок, відтинають контур від елеваторного вузла (опціонально – з патрубками, що відводять воду в каналізацію). Вони потрібні для скидання системи опалення і для її перепуску при запуску: якщо відкрити одну з будинкових засувок і скидання на другій нитці, велика частина повітря вилетить через скидання.

Конфігурація теплового вузла в закритій системі.

Розлив опалення прокладається по периметру будинку.

Він може бути змонтований одним з двох способів:

Так званий верхній розлив на увазі розведення подачі по горищі. Розлив обратки знаходиться в підвалі. З'єднують їх стояки відключаються в двох місцях – внизу і вгорі;

Опалення з верхнім розливом.

Ця схема ускладнює відключення окремого стояка, зате спрощує запуск скинутої системи. Для того, щоб почалася циркуляція в контурі, достатньо заповнити його і стравити повітря через єдиний воздушнік, встановлений на розташованому у верхній точці розливу подачі розширювальному баку.

У разі нижнього розливу і зворотний, і подає трубопроводи розлучаються по підвалу або технічного підвалу. Стояки підключаються до них по черзі; кожна пара стояків на верхньому поверсі з'єднується горизонтальної перемичкою, що забезпечує циркуляцію.

Тут зворотна картина: відключити пару стояків дещо простіше, але при запуску скинутого контуру потрібно стравити повітря з кожної перемички. Якщо мешканців верхніх квартир хронічно немає вдома, запуск стояка може вилитися в серйозну проблему.

Нижній розлив: обратка і подача прокладені по підвалу.

Стояки і підводки забезпечують приєднання опалювальних приладів. Типовий номінальний діаметр стояка опалення – 20 – 25 мм, підводки – 15-20. Підводки до приладів з'єднуються перемичками, що забезпечують роботу стояка при прикритої запірно-дросселирующей арматурі на них.

Відмінність відкритої схеми від закритої – тільки в тому, що в елеваторній вузлі є врізки ГВС.

У будинках, побудованих до середини 70-х, підключення гарячої води реалізовано гранично просто: розлив ГВС підключений до подачі і обратке між вхідними засувками і елеватором. На виразках встановлюються засувки або вентиля; в кожен момент часу відкрита тільки одна з врізок – або подача, або обратка.

Елеваторний вузол з двома врізками гарячого водопостачання.

Навіщо потрібні дві незалежні врізки?

Справа в тому, що в пік холодів температура лінії нитки теплотраси на виході з ТЕЦ може досягати 150С. Вода не закипає тільки завдяки надмірному тиску. Подавши воду безпосередньо з теплової мережі споживачам, легко отримати масу нещасних випадків і побутових травм.

На зворотному трубопроводі в цей же час температура води становить цілком прийнятні 70 градусів.

Температурний графік. Лінії (зверху вниз): подача, суміш, обратка.

Влітку – інша картина: перепад тисків в трасі відсутній або мінімальний; температура обратки мало відрізняється від температури навколишнього повітря. Потреби ГВП забезпечуються тільки подачею.

Така схема гранично проста в обслуговуванні, але має пару серйозних недоліків:

За відсутності водорозбору вода в трубах остигає. Відповідно, вранці її доводиться довго зливати. Це як мінімум незручно, а при наявності водолічильника на ГВС – і зовсім не комільфо;
Підключення в розрив підводки гарячої води рушникосушки нагріваються лише тоді, коли ви витрачаєте гарячу воду. Велику частину часу ванна кімната простоює без обігріву.

Полотенцесушитель в хрущовці, врізаний в розрив підводки ГВС.

У житлових будинках нових проектів ці проблеми успішно вирішені невеликою модернізацією схеми підключення ГВС до елеваторного вузла:

І на подачі, і на звороті між вхідними засувками і елеватором зроблені дві врізки ГВС;
На фланці між врізками на кожній нитці встановлена підпірна шайба – сталевий млинець з отвором на 1 мм більшого в порівнянні з соплом елеватора діаметра;
По дому розведені два розливу ГВС;
Стояки підключаються до них по черзі і з'єднуються на верхньому поверсі або на горищі перемичками – в точності як на опаленні з нижнім розливом.

Схема з'єднання стояків можуть помітно відрізнятися. Наприклад, можлива схема, при якій через кожну квартиру проходить два стояка з гарячою водою – власне ГВС і стояк з полотенцесушителямі.

На фото – стояки ГВС і полотенцесушителей в підвалі багатоквартирного будинку.

Нерідко сушарки монтуються в розрив стояка, а стояки з'єднуються по 3-4 штуки – групами, відповідними кількості квартир на сходовій площадці.

Полотенцесушитель розмикає стояк ГВП.

Залежно від сезону система ГВП може працювати в одному з трьох режимів:

Влітку, поза опалювальним сезоном, вода циркулює між подає і зворотним трубопроводами;
У нижній зоні температурного графіка відкриті дві врізки на подачі. Перепад тисків між ними забезпечується підпірної шайбою;
У сильні холоди, коли подача нагрівається понад 90 градусів, ГВС включається з обратки в обратку. Перепад знову-таки створюється підпірної шайбою.

Яка схема краще для споживача?

Якщо основний критерій – якість води, сумніватися не доводиться. Нагрівання бойлером або колонкою куди практичніше, ніж подача ГВП з елеваторного вузла. Справа в тому, що мережева вода позиціонується як технічна і призначена тільки для госппотреб, а ось в систему ХВП подається питна вода, відповідна СанПіН 2.1.4.1074-01.

Гаряча вода з крана не завжди може похвалитися чистотою.

Ще один критерій оцінки – ціна кубометра води. Давайте виконаємо своїми руками нескладний розрахунок – обчислимо вартість кубометра нагрітої електричним бойлером холодної води і порівняємо його з вартістю куба ГВС.

У якості відправної точки я візьму тарифи, актуальні на початок 2017 роки для Москви:

Кубометр холодної води без водовідведення коштує 30 рублів;
Куб гарячої води обходиться в 160 рублів;
Кіловат-годину електроенергії по одноставочному тарифу – 5 рублів.

Кілька додаткових умов:

Середня температура ХВП на вході в будинок становить приблизно 15 градусів;
Цільова температура ГВП – 70 градусів;
Для спрощення розрахунків я знехтував тепловтратами бойлера через теплоізоляцію, прийнявши його ККД рівним 100%;

Електричний бойлер за добу втрачає через теплоізоляцію бака не менш 2 КВт-год тепла.

Для нагріву кубометра води на 1С необхідно 1,1631 кіловат-години тепла.

Далі – нескладний підрахунок:

На розігрів куба холодної води до цільової температури піде 1,1631 * (70 – 15) = 64 (з округленням) кіловат-години електроенергії;
З урахуванням вартості ХВП і тарифів на електрику вони обійдуться в 64 * 5 + 30 = 350 рублів, що в два з гаком рази більше вартості кубометра гарячої води.

Інструкція очевидна: якщо ви хочете заощадити на комунальних послугах, використовувати власний електричний бойлер безумовно не варто.

Централізована подача ГВП обійдеться дешевше.

висновок

Сподіваюся, що мені вдалося відповісти на всі питання шановного читача.Дізнатися більше про схемах опалення і водопостачання вам допоможе відео в цій статті. Чекаю ваших доповнень до неї. Успіхів, камаради!