Меню

Проекты систем отопления многоэтажных домов

Отопление многоэтажных домов

Во время проектирования профессиональных систем отопления необходимо учитывать все факторы — как внешние, так и внутренние. В особенности это касается схем теплоснабжения для многоквартирных зданий. Чем особенна система отопления многоэтажного дома: давление, схемы, трубы. Сначала нужно разобраться со спецификой ее обустройства.

Особенности теплоснабжения многоэтажных домов

Автономное отопление многоэтажного дома должно выполнять одну функцию — своевременную доставку теплоносителя каждому потребителю с сохранением его технических качеств (температуры и давления). Для этого в здании должен быть предусмотрен единый распределительный узел с возможностью регулирования. В автономных системах он совмещен с устройствами нагрева воды — котлами.

Характерные особенности системы отопления многоэтажного дома заключаются в его организации. Она должна состоять из следующих обязательных компонентов:

  • Распределительный узел. С его помощью происходит подача горячей воды по магистралям;
  • Трубопроводы. Они предназначены для транспортировки теплоносителя в отдельные комнаты и помещения дома. В зависимости от способа организации бывает однотрубная или двухтрубная система отопления многоэтажного дома;
  • Контрольно-регулирующая аппаратура. Ее функция — изменение характеристик теплоносителя в зависимости от внешних и внутренних факторов, а также его качественный и количественный учет.

На практике схема отопления жилого многоэтажного дома состоит из нескольких документов, включающих в себя помимо чертежей расчетную часть. Она составляется специальными проектными бюро и должна соответствовать текущим нормативным требованиям.

Отопительная система является неотъемлемой частью многоэтажного дома. Ее качество проверяется при сдаче объекта или во время осуществления плановых проверок. Ответственность за это лежит на управляющей компании.

О централизованной системе отопления и схемах его реализации

ЦСО (центральная система отопления многоэтажного дома) никогда не отличалась особой эффективностью – по пути к потребителю и сейчас теряется до 30% тепла, которое потребителем же и оплачивается. Поэтому многие владельца квартир отказываются от ЦСО в пользу автономной системы ввиду ее бо́льшей эффективности и экономичности. Но как работает централизованный обогрев квартир, и можно ли его улучшить?

Система разводки труб по дому схематично очень сложная, плюс подвод труб в жилой дом, и распределение тепла по районам. Только в одном отдельно взятом доме в схему включаются сотни вентилей, кранов, сливов, фитингов, распределителей и фланцев, которые работают на центральное оборудование — элеваторный узел, регулирующий раздачу тепла по дому.

Схемы подачи теплоносителя в отдельную квартиру с элеваторного узла бывают разными. Так, схема с нижним разливом использует принцип подачи теплоносителя по направлению снизу вверх. Те, кто живет в «брежневках», «хрущевках» и «сталинках», знают, как это работает.

В многоэтажном доме с такой схемой подачи теплоносителя подающая и обратная трубы монтируются по периметру дома, начиная с подвала, и выполняют роль перемычек между тепловыми магистралями. Такая схема представляет собой замкнутый цикл с началом и окончанием в подвале дома. Верхняя точка этой трубной разводки – самая высокая квартиры (квартиры) в доме.

  1. Главный недостаток, от которого эта система отопления в многоквартирном доме так и не избавилась – обязательный спуск воздуха в самой верхней точке разводки при запуске системы. Для этого используют краны Маевского или обычные вентили. Если воздух не спустить, то воздушная пробка обязательно перекроет систему в какой-то произвольной точке, закрыв обогрев всему дому.
  2. Еще один минус схемы с нижним разливом – половина дома обогревается более горячими батареями (от трубы подачи теплоносителя), а вторая половина жильцов получает несколько охлажденный теплоноситель (бо́льшей частью – уже от обратки), и с этим ничего не поделаешь. Температурная разница особо заметна на нижних этажах дома.

Важно: Для тех, кто еще подключен к центральной системе отопления и живет на последнем этаже – не переносите кран Маевского на чердак, чтобы не возникло вопросов, в том числе и финансового порядка, к вам от вашего ЖКХ. Тем более, что чердак не отапливается, и трубы могут просто размерзнуться и порваться.

Верхний розлив используется для более высоких домов, начиная с девятиэтажных зданий. Труба подачи теплоносителя не заходит в квартиры, а проводится на технический этаж – самый верхний, сразу после последнего жилого. На этом этаже размещается расширительная емкость, воздушный клапан и задвижки, при помощи которых отключаются нужные стояки в случае необходимости – ремонта или аварии. При организации схемы с верхним розливом тепло распределяется по квартирам равномернее, и раздача не зависит от того, на каком этаже и в каком подъезда находится квартира. Такая система отопления в многоквартирном доме схема которой представлена на рисунке ниже, является оптимальной для высотных домов.

Недостаток схемы один: после транспортировки по всем этажам многоквартирного многоэтажного дома теплоноситель до последней ветки раздачи тепла доходит остывшим, и увеличить теплоотдачу в квартире можно только увеличением количества секций в радиаторах по всей квартире.

Регламент предоставления услуг центрального отопления многоквартирного дома оговаривает предельные значения температуры в квартире: во время отопительного сезона температура в жилых помещениях не должна быть меньше +200С, а в ванной или в совмещенном санузле +250С. Для кухни температурные порог меньше – до +180С, так как она практически всегда отапливается дополнительно – печью (газовой или электрической) для приготовления пищи.

Важно: все температурные требования применимы для квартир в центре дома. Для угловых и боковых квартир температура должна быть больше на 3 -50С.

Специалисты, работающие в этой сфере, утверждают, что центральное отопление в многоквартирном доме изживает себя, и наступает эра мини-котельных и автономных систем отопления. Но, пока это произойдет, приходится выбирать.

Разводка труб в многоэтажном доме

Для нормальной работы теплоснабжения здания необходимо знать его основные параметры. Какое давление в системе отопления многоэтажного дома, а также температурный режим будут оптимальными? Согласно нормативам эти характеристики должны иметь следующие значения:

  • Давление. Для зданий до 5-ти этажей – 2-4 атм. Если же количество этажей девять – 5-7 атм. Разница заключается в напоре горячей воды для ее транспортировки на верхние уровни дома;
  • Температура. Она может варьироваться от +18°С до +22°С. Это относится только к жилым помещениям. На лестничных площадках и нежилых комнатах допускается снижение до +15°С.

Определив оптимальные значения параметров можно приступать к выбору разводки отопления в многоэтажном доме.

Она во многом зависит от этажности здания, его площади и мощности всей системы. Также учитывается степень теплоизоляции дома.

Разница давления в трубах на 1-м и 9-м этажах может составлять до 10% от нормативного. Это нормальная ситуация для многоэтажного дома.

Однотрубная разводка отопления

Это один из экономных вариантов организации теплового снабжения в здании с относительно большой площадью. Впервые массово однотрубная система отопления многоэтажного дома стала применяться для «хрущевок». Принцип ее работы заключается в наличии нескольких распределительных стояков, к которым происходит подключение потребителей.

Читайте также:  Не греется радиатор отопления воздуха нет

Подача теплоносителя происходит по одному контуру труб. Отсутствие обратной магистрали значительно упрощает монтаж системы, уменьшая при этом затратную часть. Однако при этом ленинградская система отопления многоэтажного дома имеет ряд недостатков:

  • Неравномерный нагрев помещения в зависимости от удаленности точки забора горячей воды (котла или коллекторного узла). Т.е. возможны варианты, когда у потребителя подключенного раньше по схеме, батареи будут горячее, чем у следующих по цепочке;
  • Проблемы с регулировкой степени нагрева радиаторов. Для этого на каждом радиаторе нужно делать байпас;
  • Сложная балансировка однотрубной системы отопления многоэтажного дома. Она осуществляется с помощью терморегуляторов и запорной арматуры. При этом сбой системы возможен даже при незначительном изменении входных параметров – температуры или давления.

В настоящее время установка однотрубной системы отопления многоэтажного дома новой постройки встречается крайне редко. Это объясняется трудностью индивидуального учета теплоносителя в отдельной квартире. Так, в жилых зданиях хрущевского проекта количество распределительных стояков в одной квартире может доходить до 5-ти. Т.е. на каждый из них необходимо устанавливать счетчик учета потребления энергоносителя.

Правильно составленная смета на отопление многоэтажного дома с однотрубной системой должна включать в себя не только затраты на техническое обслуживание, но и модернизацию трубопроводов – замену отдельных компонентов на более эффективные.

Двухтрубная разводка отопления

Для повышения эффективности работы лучше всего устанавливать двухтрубную систему отопления многоэтажного дома. Она также состоит из распределительных стояков, но после прохождения теплоносителя через радиатор он попадает в обратную трубу.

Ее главным отличием является наличие второго контура, выполняющего функцию обратной магистрали. Он необходим для сбора остывшей воды и ее транспортировки к котлу или в тепловую станцию для дальнейшего нагрева. Во время проектирования и эксплуатации необходимо учитывать ряд особенностей системы отопления многоэтажного дома подобного типа:

  • Возможность регулировки уровня температуры в отдельных квартирах и во всей магистрали в целом. Для этого необходимо установить смесительные узлы;
  • Для выполнения ремонта или профилактических работ не нужно отключать всю систему, как в ленинградской схеме отопления многоэтажного дома. Достаточно с помощью запорной арматуры перекрыть поступление в отдельный контур отопления;
  • Низкая инерционность. Даже при хорошей балансировке однотрубной системы отопления многоэтажного дома потребителю нужно ждать 20-30 секунд, пока горячая вода по трубопроводам дойдет до радиаторов.

Какое оптимальное давление в системе отопления многоэтажного дома? Все зависит от его этажности. Оно должно обеспечить поднятие теплоносителя на нужную высоту. В некоторых случаях эффективнее установить промежуточные насосные станции, чтобы уменьшить нагрузку на всю систему. При этом оптимальное значение давления должно быть от 3 до 5 атм.

Перед приобретением радиаторов нужно узнать по схеме отопления жилого многоэтажного дома ее характеристики — давление и температурный режим. Основываясь на этих данных выбираются батареи.

«ИНТЕХ» — инжиниринговая компания. На нашем ресурсе air-ventilation.ru Вы можете узнать необходимую информацию и получить коммерческое предложение.

Отзывы о компании ООО «ИНТЕХ»:

Информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.

© 2003-2021 ИНТЕХ — Вентиляция и кондиционирование. Контакты

О проектировании современных систем отопления в многоэтажных зданиях жилого и общественного назначения

В. Н. Карпов, главный специалист АО «Моспроект», ведущий специалист по проектированию систем отопления

Действующие в настоящее время строительные нормы требуют установки у нагревательных приборов систем отопления термостатических клапанов, которые автоматически поддерживают в помещении постоянную, заданную потребителем, температуру. Это экономит до 20 % тепла за счет использования теплопоступлений от солнечной радиации, бытовых и производственных тепловыделений. В связи с тем, что различные нормативные документы по-разному трактуют необходимость установки термостатов (СНиП 41–01–2003 п. 6.5.13 – «как правило», МГСН 3.01–01 п. 5.36 – всегда), современными системами можно условно назвать системы, оснащенные термостатами.

Наиболее широкое применение в гражданском строительстве Москвы нашли три типа водяных систем отопления: вертикальные однотрубные, вертикальные двухтрубные и горизонтальные двухтрубные поквартирные системы. Все эти типы систем широко применяются при проектировании в нашей организации. Анализ многолетней работы этих систем в специфических условиях Москвы показывает, что каждая из этих систем обладает как своими достоинствами, так и своими, иногда неприемлемыми, недостатками. В тех или иных условиях строительства и эксплуатации диктующими становятся различные достоинства или недостатки систем.

Вертикальные однотрубные системы

В инженерном сообществе сложились некоторые мифы. Один из них – вертикально-однотрубная система устарела, не отвечает современным требованиям, ее проектирование нужно если не прекратить, то максимально ограничить.

На самом деле это совершенно не так. Однотрубная система обладает такими достоинствами, которые в наших обычных условиях эксплуатации зданий выдвигают ее на первое место.

Главное из достоинств заключается в том, что эта система гораздо более надежна, чем двухтрубная.

В узле обвязки нагревательного прибора (рис. 1) теплоноситель разветвляется на два потока. Один затекает в прибор, другой проходит по замыкающему участку, минуя его. Конструкция термостата создается таким образом, чтобы обеспечить максимальное количество теплоносителя в первом потоке. Для этого отверстие для прохода воды и диаметр плунжера делается максимальным. Термостат (в отличие от двухтрубной системы) практически не засоряется, если качество теплоносителя далеко от идеала. При несанкционированной замене отопительных приборов (чем часто грешат наши граждане) изъятие термостата не приводит к таким катастрофическим последствиям, как в двухтрубных системах. В журнале «Энерго-сбережение», № 6, 2004 наш киевский коллега В. Ф. Гершкович очень правильно описал картину, к чему приводит такая замена, – происходит «короткое замыкание», дезорганизующее всю работу системы.

Обвязка нагревательного прибора

Существуют и другие преимущества однотрубных систем: меньшая стоимость, большая простота заготовок, возможность унификации деталей системы, легкость монтажа и т. п., что в настоящее время не так актуально, но тоже имеет свое значение.

Обладают эти системы и недостатками. Основной из них – это то, что в том случае, если помещение перегрето и термостат закрылся, теплоноситель минует отопительный прибор не остывая. В этом смысле можно сказать, что однотрубная система не экономит, а не дает перерасходовать тепло. В течение отопительного сезона существуют такие периоды, когда температура на улице 18–20 °С, а система отопления работает потому, что завтра будет опять –5 °С и отключать систему нецелесообразно. Можно назвать такой режим режимом минимум. При этом режиме все термостаты могут быть закрыты, а теплоноситель из подающей линии перетекает в обратную, почти не остывая. Это крайне нежелательное явление, если источником теплоснабжения является ТЭЦ. Отсутствие массовых нареканий на это со стороны теплоснабжающих организаций при том, что в Москве построены тысячи однотрубных систем отопления с термостатами (все типовые жилые дома последнего времени), можно объяснить только тем, что эти явления краткосрочны и происходят при относительно высоких наружных температурах. К тому же, обратный теплоноситель прежде, чем вернуться в теплосеть, как правило, проходит предварительное охлаждение в первой ступени подогрева системы горячего водоснабжения.

Необходимо сказать, что зона применения вертикально-однотрубных систем отопления с термостатами ограничивается минимальным количеством этажей в стояке. Например, при количестве этажестояков меньше 7 температура воды, выходящей из последних приборов, снижается в расчетном режиме до 18–20 °С, что недопустимо. Объясняется это тем, что в домах, запроектированных в соответствии со вторым этапом энергозащищенности, теплопотери пониженные и, соответственно, расход теплоносителя в стояке также небольшой. При коэффициенте затекания теплоносителя в прибор 0,2–0,3 и малом количестве воды в стояке количество теплоносителя, затекающего в прибор, становится неприлично малым и вода остывает до указанных температур. В нашей практике мы рекомендуем не применять однотрубные системы при количестве приборов в стояке меньше 9–10. Максимальное количество приборов в стояке равно 25 (объясняется это возможностями программ для ЭВМ).

Еще одной особенностью однотрубных систем является то, что расход теплоносителя в системе мало зависит от степени открытия термостатов. Если в режиме максимум (все термостаты открыты) расход воды по стояку принять за 100 %, то расход по замыкающим участкам может быть 80 %. В режиме минимум (все термостаты закрыты) расход воды по замыкающим участкам несколько увеличится и общий расход по системе может достигать 90 %. С достаточной степенью правдоподобия можно сказать, что расход воды в однотрубных системах – величина постоянная.

Этот факт влияет на балансировку стояков в системе.

В некоторых случаях (например, при расчете системы методом постоянных перепадов температур на стояках) расчетный перепад давлений на стояках не соответствует расчетным располагаемым напорам в местах расположения этих стояков. При этом в стояк будет поступать количество теплоносителя, отличное от расчетного. Это приводит к перегреву или недогреву помещений. Такая же ситуация может иметь место, если сопротивление трубопроводов при монтаже или реконструкции системы будет отличаться от расчетного. Для уравнивания фактического количества теплоносителя в стояке с расчетным на стояках устанавливаются балансировочные клапаны (БК).

Факт постоянства расхода теплоносителя в стояке влияет на тип БК.

В качестве балансировочных в этих системах могут устанавливаться или клапаны типа регулируемой диафрагмы с ручным управлением, или автоматические клапаны типа регуляторов постоянства расхода. Нужно иметь в виду, что БК создают дополнительную потерю давления в системе в размере 15–20 кПа.

Здесь уместно поговорить о другом мифе – в системах отопления обязательно должны устанавливаться БК. Дело в том, что в Москве успешно работают многие тысячи вертикально-однотрубных систем, в том числе и с термостатами, без всяких БК.

Объяснение этому простое: эти системы рассчитаны методом переменных перепадов температур на стояках. При этом методе по выбранным диаметрам трубопроводов системы рассчитываются фактические (действительные) расходы теплоносителя в стояках, гидравлическая увязка стояков при этом равна 100 %. Это при правильном теплоснабжении здания приводит к соответствию теплопроизводительности нагревательных приборов теплопотерям помещений, системы в своей массе работают без нареканий. Большинство жалоб, связанных с недогревами помещений, объясняются неправильным распределением теплоносителя между системами (ближайший дом к ЦТП перегрет, дальний – недогрет). Многолетняя практика эксплуатации типовых зданий в Москве подтверждает все вышесказанное.

Вертикальные двухтрубные системы

В западном мире наибольшее распространение получили не однотрубные, а двухтрубные системы отопления.

В отличие от однотрубных систем, двухтрубные системы напрямую экономят тепло. В том случае, если помещение перегрето, термостат уменьшает или прекращает доступ теплоносителя в прибор. Если теплоноситель, который не поступил в прибор, попадет в прибор соседнего помещения, то он перегреет это помещение и термостат этого помещения прикроется. Таким образом, излишний теплоноситель из циркуляции исключается. В режиме минимум в двухтрубную систему поступает теплоноситель, циркулирующий только по нерегулируемым стоякам (лестничные клетки, лифтовые холлы, межквартирные коридоры). В этом отношении двухтрубные системы более прогрессивны, чем однотрубные.

На рис. 2 представлен фрагмент двухтрубной системы 25-этажного здания.

Фрагмент вертикальной двухтрубной системы отопления

Для обеспечения необходимой тепловой и гидравлической устойчивости в узлах обвязки нагревательных приборов устанавливаются термостаты, способные сдросселировать значительную потерю давления. Из теории автоматизации известно, что для качественной работы регулирующего органа его авторитет (отношение потери давления в регуляторе к потере давления на регулируемом участке) должен быть в пределах 30–70 %. Таким образом, эта потеря может колебаться от 8–10 кПа на периферии до 25–28 кПа у основания стояка.

Для обеспечения такой потери давления, учитывая, что расчетный расход теплоносителя в приборе может быть небольшим, размер дросселирующего отверстия термостата должен быть очень маленьким. Практически минимальное отверстие в термостатах для двухтрубных систем сравнимо даже не с булавочной головкой, а с булавочным острием. В том случае, если теплоноситель в системе имеет загрязнения, такие отверстия легко засоряются.

Для того чтобы этого не происходило, требуется качественное обслуживание системы, постоянная очистка грязевиков и еще ряд известных мероприятий. В том случае, если заказчик не в состоянии гарантировать такое обслуживание (а также сохранность термостатических клапанов у приборов), применение двухтрубной системы не является оптимальным решением. Поэтому при выборе типа системы отопления мы рекомендуем в первую очередь выяснять, в каких условиях будет эксплуатироваться здание.

При выборе типа термостатов следует обращать внимание, во-первых, на шумовые характеристики термостатов (не зашумит ли термостат при максимальных потерях давления в нем) и, во-вторых, на то, какое количество фиксированных настроек может этот термостат обеспечить. Чем больше это число, тем точнее можно обеспечить распределение теплоносителя по нагревательным приборам.

Вертикально-двухтрубные системы проектируются наиболее часто с нижней прокладкой разводящих магистралей. Объясняется это тем, что из-за разности температур в подающем и обратном стояках возникают значительные гравитационные давления (в 25-этажном доме до 10 кПа). Для приборов различных этажей эти давления различны, чем выше прибор, тем больше гравитационное давление. При нижнем расположении разводящих магистралей дополнительное гравитационное давление используется для преодоления теплоносителем трубопроводов стояка. В этих условиях система работает более равномерно. Однако, если это невозможно, можно проектировать системы и с верхним расположением подающей магистрали. Рекомендуется избегать систем с верхним расположением подающей и обратной магистралей, так как в этом случае трудно исключить засорение нижних приборов, они становятся естественными сборниками шлама.

Для балансировки в основании стояков устанавливаются БК. Однако балансировка системы и тип БК не такие, как в однотрубной системе. Как было сказано выше, расход теплоносителя в двухтрубной системе колеблется от максимума в режиме максимум почти до нуля в режиме минимум. При этом потери давления в трубопроводах и арматуре, имеющей постоянное гидравлическое сопротивление, изменяются и тоже стремятся к нулю. В этих условиях БК должны обеспечивать постоянный перепад давления в месте установки. Поэтому балансировку осуществляют регуляторы постоянства перепада давления. Таким образом, БК в двухтрубной системе не только гидравлически увязывают первый стояк с последним, но и обеспечивают постоянство условий работы всех стояков при различных режимах работы системы. Установка в двухтрубных системах в качестве БК регуляторов с ручным управлением типа регулируемой диафрагмы ошибочна, так как она обеспечивает балансировку системы только в расчетном режиме (режиме максимум). Установка этих регуляторов возможна для некоторой юстировки расходов теплоносителя по стоякам.

Хотелось бы вернуться ко второму мифу про системы отопления – необходимости повсеместной установки БК. Конечно, в том случае, если в разводящих магистралях мы теряем значительный напор, сравнимый с потерей давления в стояках и термостатах (например, 15–20 кПа), установка БК обязательна. Однако, если в разводящих магистралях мы теряем напор незначительный (3–4 кПа), то БК, по нашему мнению, можно не устанавливать.

Дело в том, что в двухтрубной системе разрегулировка наступает из-за изменения потерь давления в нерегулируемых элементах (трубопроводах, задвижках, вентилях и т. п.) при изменениях расхода теплоносителя, а также из-за изменения гравитационного напора. БК, установленные в основании стояка, не в состоянии изменить разбалансировки, возникающие после них (потери в стояках, гравитационный напор), потому что их основная функция – поддерживать постоянный перепад давления после себя, что бы после них ни происходило. Они могут ликвидировать только те разрегулировки, которые возникают до них (в случае установки регулятора постоянства перепада давления в узле ввода – разрегулировки от изменения потери давления в разводящих магистралях).

Установка дорогостоящей арматуры, которая требует дополнительных затрат на наладку и эксплуатацию, для ликвидации разрегулировки в 3 кПа при наличии разрегулировок в 17 и 9 кПа, с которыми мы не способны справиться в принципе, мероприятие довольно странное. Ведь при минимальной потере давления в термостатах, равной 10 кПа, разрегулировка 3 кПа практически не окажет никакого влияния на работу системы. Получить такие небольшие потери давления в разводящих магистралях без значительного завышения диаметров труб вполне реально при проектировании посекционных тупиковых систем отопления.

Зона применения двухтрубных систем отличается от зоны применения однотрубных: стояки двухтрубных системы могут быть и одноэтажными. Ограничение высотности должно быть скорее сверху. Хотя существующие программы для ЭВМ позволяют проектировать и 25-этажные системы, мы рекомендуем ограничивать высотность 17–20 этажами. При уменьшении высоты системы снижаются вертикальные разрегулировки и экономится большее количество тепла.

В заключение хочется предостеречь от ручного расчета двухтрубных систем, так как он достаточно трудоемок. Дело в том, что происходит значительное охлаждение теплоносителя в стояках, если они не изолированы. При 25-этажном стояке температура у последнего прибора снижается на 10–15 °С, и это нужно учитывать наряду с дополнительными теплопоступлениями от труб на первых этажах. Расчет двухтрубной системы не легче, чем расчет однотрубной.

Горизонтальные поквартирные системы

С теплотехнической и гидродинамической точек зрения горизонтальные поквартирные системы отопления оптимальны. Зона их применения – от одного этажа до максимума, который ограничивается прочностью элементов системы или высотой пожарного отсека высотного здания. Эти системы способны экономить наибольшее количество тепла. Такие системы наименее уязвимы в случае несанкционированного изменения или реконструкции. Они обладают несомненными эстетическими достоинствами. Словом, эти системы почти во всем самые лучшие. За исключением одного – они самые дорогие из рассматриваемых систем. Поэтому они применяются в основном в высокодоходных индивидуальных зданиях в том случае, если заказчик дает на это согласие.

На рис. 3 показана принципиальная схема горизонтальной поквартирной системы отопления. Здесь же приведены ориентировочные рекомендуемые потери давления в элементах системы.

Принципиальная схема горизонтальной поквартирной системы отопления:

1 – отопительный прибор;

3 – квартирный узел регулирования и учета (КУРУ);

4 – главный стояк;

5 – квартирная разводка;

6 – циркуляционный насос системы отопления;

7, 8, 9 – регуляторы перепада давления

Теплоноситель приготавливается в ИТП и циркуляционным насосом (6) подается к секционным узлам ввода. На выходе из ИТП при помощи регулятора (8) или другого устройства (например, частотного регулятора) поддерживается постоянство перепада давлений. В том случае, если на выходе из ИТП (в точках А и Б) располагаемый напор больше 130–150 кПа, в узле ввода также устанавливается аналогичный регулятор (9). Стояками теплоноситель подается на этажи. Здесь возможны варианты: через квартирные (КУРУ) или этажные (ЭУРУ) узлы регулирования и учета тепла теплоноситель распределяется по квартирам. Принципиальная схема КУРУ приведена на рис. 4. ЭУРУ отличаются от КУРУ тем, что к ним могут присоединяться все или несколько квартир этажа. КУРУ могут располагаться в квартире (например, в прихожей или в сантехнической шахте) или вне квартир, ЭУРУ – только вне квартир. Расположение УРУ вне квартир предпочтительнее, так как все обслуживание и контроль производится независимо от жильцов.

Квартирный узел регулирования и учета:

1 – отключающие краны;

4 – датчик температуры;

5 – БК (регулятор постоянства перепада давления);

6 – БК (регулируемая диафрагма);

7 – клапаны для замера давления;

8 – штуцеры для замера давления;

9 – воздушный кран;

10 – спускной кран

В КУРУ осуществляется:

– очистка теплоносителя (2);

– учет расхода тепла на отопление (3, 4);

– поддержание постоянства перепада давления на вводе в квартиру (5);

– в том случае, если на нагревательных приборах термостаты сняты, производится дополнительное дросселирование квартирной системы, которое ограничивает максимальный расход теплоносителя (6), отключение системы или ее части (2).

Для возможности настройки КУРУ и проверки его работоспособности служат штуцеры для замера давления (7 и 8).

На рисунке указаны рекомендуемые потери давления для подбора элементов КУРУ. БК (5) подбирается таким образом, чтобы при полном открытии в нем терялось до 5 кПа, однако в расчетном режиме он должен работать в полузакрытом состоянии (чтобы в случае необходимости он мог открыться). При этом потери давления в нем должны быть около 15 кПа.

Кроме очевидных достоинств: независимости, ремонтопригодности, легкости организации поквартирного учета тепла и т. п. – данная система превосходит вертикальную двухтрубную тем, что БК здесь максимально приближен к отопительным приборам и снимает все разрегулировки, которые возникают до него в процессе работы системы (гравитационные напоры, изменения потери давления в стояке). Это не только лучше стабилизирует систему, но и позволяет настраивать термостаты на большие настройки, что приводит к более плавному регулированию и большей экономии тепла. В поквартирных системах установка БК обязательна.

По нашему мнению, горизонтальные поквартирные системы наиболее перспективны в настоящее время.

Автор приносит благодарность В. В. Невскому (ООО «Данфосс») за сведения, использованные при подготовке статьи.

Системы водяного отопления многоэтажных зданий. Технические рекомендации по проектированию

Проекты систем отопления многоэтажных домов

Отопление многоэтажных домов

Во время проектирования профессиональных систем отопления необходимо учитывать все факторы — как внешние, так и внутренние. В особенности это касается схем теплоснабжения для многоквартирных зданий. Чем особенна система отопления многоэтажного дома: давление, схемы, трубы. Сначала нужно разобраться со спецификой ее обустройства.

Особенности теплоснабжения многоэтажных домов

Автономное отопление многоэтажного дома должно выполнять одну функцию — своевременную доставку теплоносителя каждому потребителю с сохранением его технических качеств (температуры и давления). Для этого в здании должен быть предусмотрен единый распределительный узел с возможностью регулирования. В автономных системах он совмещен с устройствами нагрева воды — котлами.

Характерные особенности системы отопления многоэтажного дома заключаются в его организации. Она должна состоять из следующих обязательных компонентов:

  • Распределительный узел. С его помощью происходит подача горячей воды по магистралям;
  • Трубопроводы. Они предназначены для транспортировки теплоносителя в отдельные комнаты и помещения дома. В зависимости от способа организации бывает однотрубная или двухтрубная система отопления многоэтажного дома;
  • Контрольно-регулирующая аппаратура. Ее функция — изменение характеристик теплоносителя в зависимости от внешних и внутренних факторов, а также его качественный и количественный учет.

На практике схема отопления жилого многоэтажного дома состоит из нескольких документов, включающих в себя помимо чертежей расчетную часть. Она составляется специальными проектными бюро и должна соответствовать текущим нормативным требованиям.

Отопительная система является неотъемлемой частью многоэтажного дома. Ее качество проверяется при сдаче объекта или во время осуществления плановых проверок. Ответственность за это лежит на управляющей компании.

О централизованной системе отопления и схемах его реализации

ЦСО (центральная система отопления многоэтажного дома) никогда не отличалась особой эффективностью – по пути к потребителю и сейчас теряется до 30% тепла, которое потребителем же и оплачивается. Поэтому многие владельца квартир отказываются от ЦСО в пользу автономной системы ввиду ее бо́льшей эффективности и экономичности. Но как работает централизованный обогрев квартир, и можно ли его улучшить?

Система разводки труб по дому схематично очень сложная, плюс подвод труб в жилой дом, и распределение тепла по районам. Только в одном отдельно взятом доме в схему включаются сотни вентилей, кранов, сливов, фитингов, распределителей и фланцев, которые работают на центральное оборудование — элеваторный узел, регулирующий раздачу тепла по дому.

Схемы подачи теплоносителя в отдельную квартиру с элеваторного узла бывают разными. Так, схема с нижним разливом использует принцип подачи теплоносителя по направлению снизу вверх. Те, кто живет в «брежневках», «хрущевках» и «сталинках», знают, как это работает.

В многоэтажном доме с такой схемой подачи теплоносителя подающая и обратная трубы монтируются по периметру дома, начиная с подвала, и выполняют роль перемычек между тепловыми магистралями. Такая схема представляет собой замкнутый цикл с началом и окончанием в подвале дома. Верхняя точка этой трубной разводки – самая высокая квартиры (квартиры) в доме.

  1. Главный недостаток, от которого эта система отопления в многоквартирном доме так и не избавилась – обязательный спуск воздуха в самой верхней точке разводки при запуске системы. Для этого используют краны Маевского или обычные вентили. Если воздух не спустить, то воздушная пробка обязательно перекроет систему в какой-то произвольной точке, закрыв обогрев всему дому.
  2. Еще один минус схемы с нижним разливом – половина дома обогревается более горячими батареями (от трубы подачи теплоносителя), а вторая половина жильцов получает несколько охлажденный теплоноситель (бо́льшей частью – уже от обратки), и с этим ничего не поделаешь. Температурная разница особо заметна на нижних этажах дома.

Важно: Для тех, кто еще подключен к центральной системе отопления и живет на последнем этаже – не переносите кран Маевского на чердак, чтобы не возникло вопросов, в том числе и финансового порядка, к вам от вашего ЖКХ. Тем более, что чердак не отапливается, и трубы могут просто размерзнуться и порваться.

Верхний розлив используется для более высоких домов, начиная с девятиэтажных зданий. Труба подачи теплоносителя не заходит в квартиры, а проводится на технический этаж – самый верхний, сразу после последнего жилого. На этом этаже размещается расширительная емкость, воздушный клапан и задвижки, при помощи которых отключаются нужные стояки в случае необходимости – ремонта или аварии. При организации схемы с верхним розливом тепло распределяется по квартирам равномернее, и раздача не зависит от того, на каком этаже и в каком подъезда находится квартира. Такая система отопления в многоквартирном доме схема которой представлена на рисунке ниже, является оптимальной для высотных домов.

Недостаток схемы один: после транспортировки по всем этажам многоквартирного многоэтажного дома теплоноситель до последней ветки раздачи тепла доходит остывшим, и увеличить теплоотдачу в квартире можно только увеличением количества секций в радиаторах по всей квартире.

Регламент предоставления услуг центрального отопления многоквартирного дома оговаривает предельные значения температуры в квартире: во время отопительного сезона температура в жилых помещениях не должна быть меньше +200С, а в ванной или в совмещенном санузле +250С. Для кухни температурные порог меньше – до +180С, так как она практически всегда отапливается дополнительно – печью (газовой или электрической) для приготовления пищи.

Важно: все температурные требования применимы для квартир в центре дома. Для угловых и боковых квартир температура должна быть больше на 3 -50С.

Специалисты, работающие в этой сфере, утверждают, что центральное отопление в многоквартирном доме изживает себя, и наступает эра мини-котельных и автономных систем отопления. Но, пока это произойдет, приходится выбирать.

Разводка труб в многоэтажном доме

Для нормальной работы теплоснабжения здания необходимо знать его основные параметры. Какое давление в системе отопления многоэтажного дома, а также температурный режим будут оптимальными? Согласно нормативам эти характеристики должны иметь следующие значения:

  • Давление. Для зданий до 5-ти этажей – 2-4 атм. Если же количество этажей девять – 5-7 атм. Разница заключается в напоре горячей воды для ее транспортировки на верхние уровни дома;
  • Температура. Она может варьироваться от +18°С до +22°С. Это относится только к жилым помещениям. На лестничных площадках и нежилых комнатах допускается снижение до +15°С.

Определив оптимальные значения параметров можно приступать к выбору разводки отопления в многоэтажном доме.

Она во многом зависит от этажности здания, его площади и мощности всей системы. Также учитывается степень теплоизоляции дома.

Разница давления в трубах на 1-м и 9-м этажах может составлять до 10% от нормативного. Это нормальная ситуация для многоэтажного дома.

Однотрубная разводка отопления

Это один из экономных вариантов организации теплового снабжения в здании с относительно большой площадью. Впервые массово однотрубная система отопления многоэтажного дома стала применяться для «хрущевок». Принцип ее работы заключается в наличии нескольких распределительных стояков, к которым происходит подключение потребителей.

Читайте также:  Способ крепления радиатора отопления

Подача теплоносителя происходит по одному контуру труб. Отсутствие обратной магистрали значительно упрощает монтаж системы, уменьшая при этом затратную часть. Однако при этом ленинградская система отопления многоэтажного дома имеет ряд недостатков:

  • Неравномерный нагрев помещения в зависимости от удаленности точки забора горячей воды (котла или коллекторного узла). Т.е. возможны варианты, когда у потребителя подключенного раньше по схеме, батареи будут горячее, чем у следующих по цепочке;
  • Проблемы с регулировкой степени нагрева радиаторов. Для этого на каждом радиаторе нужно делать байпас;
  • Сложная балансировка однотрубной системы отопления многоэтажного дома. Она осуществляется с помощью терморегуляторов и запорной арматуры. При этом сбой системы возможен даже при незначительном изменении входных параметров – температуры или давления.

В настоящее время установка однотрубной системы отопления многоэтажного дома новой постройки встречается крайне редко. Это объясняется трудностью индивидуального учета теплоносителя в отдельной квартире. Так, в жилых зданиях хрущевского проекта количество распределительных стояков в одной квартире может доходить до 5-ти. Т.е. на каждый из них необходимо устанавливать счетчик учета потребления энергоносителя.

Правильно составленная смета на отопление многоэтажного дома с однотрубной системой должна включать в себя не только затраты на техническое обслуживание, но и модернизацию трубопроводов – замену отдельных компонентов на более эффективные.

Двухтрубная разводка отопления

Для повышения эффективности работы лучше всего устанавливать двухтрубную систему отопления многоэтажного дома. Она также состоит из распределительных стояков, но после прохождения теплоносителя через радиатор он попадает в обратную трубу.

Ее главным отличием является наличие второго контура, выполняющего функцию обратной магистрали. Он необходим для сбора остывшей воды и ее транспортировки к котлу или в тепловую станцию для дальнейшего нагрева. Во время проектирования и эксплуатации необходимо учитывать ряд особенностей системы отопления многоэтажного дома подобного типа:

  • Возможность регулировки уровня температуры в отдельных квартирах и во всей магистрали в целом. Для этого необходимо установить смесительные узлы;
  • Для выполнения ремонта или профилактических работ не нужно отключать всю систему, как в ленинградской схеме отопления многоэтажного дома. Достаточно с помощью запорной арматуры перекрыть поступление в отдельный контур отопления;
  • Низкая инерционность. Даже при хорошей балансировке однотрубной системы отопления многоэтажного дома потребителю нужно ждать 20-30 секунд, пока горячая вода по трубопроводам дойдет до радиаторов.

Какое оптимальное давление в системе отопления многоэтажного дома? Все зависит от его этажности. Оно должно обеспечить поднятие теплоносителя на нужную высоту. В некоторых случаях эффективнее установить промежуточные насосные станции, чтобы уменьшить нагрузку на всю систему. При этом оптимальное значение давления должно быть от 3 до 5 атм.

Перед приобретением радиаторов нужно узнать по схеме отопления жилого многоэтажного дома ее характеристики — давление и температурный режим. Основываясь на этих данных выбираются батареи.

«ИНТЕХ» — инжиниринговая компания. На нашем ресурсе air-ventilation.ru Вы можете узнать необходимую информацию и получить коммерческое предложение.

Отзывы о компании ООО «ИНТЕХ»:

Информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.

© 2003-2021 ИНТЕХ — Вентиляция и кондиционирование. Контакты

О проектировании современных систем отопления в многоэтажных зданиях жилого и общественного назначения

В. Н. Карпов, главный специалист АО «Моспроект», ведущий специалист по проектированию систем отопления

Действующие в настоящее время строительные нормы требуют установки у нагревательных приборов систем отопления термостатических клапанов, которые автоматически поддерживают в помещении постоянную, заданную потребителем, температуру. Это экономит до 20 % тепла за счет использования теплопоступлений от солнечной радиации, бытовых и производственных тепловыделений. В связи с тем, что различные нормативные документы по-разному трактуют необходимость установки термостатов (СНиП 41–01–2003 п. 6.5.13 – «как правило», МГСН 3.01–01 п. 5.36 – всегда), современными системами можно условно назвать системы, оснащенные термостатами.

Наиболее широкое применение в гражданском строительстве Москвы нашли три типа водяных систем отопления: вертикальные однотрубные, вертикальные двухтрубные и горизонтальные двухтрубные поквартирные системы. Все эти типы систем широко применяются при проектировании в нашей организации. Анализ многолетней работы этих систем в специфических условиях Москвы показывает, что каждая из этих систем обладает как своими достоинствами, так и своими, иногда неприемлемыми, недостатками. В тех или иных условиях строительства и эксплуатации диктующими становятся различные достоинства или недостатки систем.

Вертикальные однотрубные системы

В инженерном сообществе сложились некоторые мифы. Один из них – вертикально-однотрубная система устарела, не отвечает современным требованиям, ее проектирование нужно если не прекратить, то максимально ограничить.

На самом деле это совершенно не так. Однотрубная система обладает такими достоинствами, которые в наших обычных условиях эксплуатации зданий выдвигают ее на первое место.

Главное из достоинств заключается в том, что эта система гораздо более надежна, чем двухтрубная.

В узле обвязки нагревательного прибора (рис. 1) теплоноситель разветвляется на два потока. Один затекает в прибор, другой проходит по замыкающему участку, минуя его. Конструкция термостата создается таким образом, чтобы обеспечить максимальное количество теплоносителя в первом потоке. Для этого отверстие для прохода воды и диаметр плунжера делается максимальным. Термостат (в отличие от двухтрубной системы) практически не засоряется, если качество теплоносителя далеко от идеала. При несанкционированной замене отопительных приборов (чем часто грешат наши граждане) изъятие термостата не приводит к таким катастрофическим последствиям, как в двухтрубных системах. В журнале «Энерго-сбережение», № 6, 2004 наш киевский коллега В. Ф. Гершкович очень правильно описал картину, к чему приводит такая замена, – происходит «короткое замыкание», дезорганизующее всю работу системы.

Обвязка нагревательного прибора

Существуют и другие преимущества однотрубных систем: меньшая стоимость, большая простота заготовок, возможность унификации деталей системы, легкость монтажа и т. п., что в настоящее время не так актуально, но тоже имеет свое значение.

Обладают эти системы и недостатками. Основной из них – это то, что в том случае, если помещение перегрето и термостат закрылся, теплоноситель минует отопительный прибор не остывая. В этом смысле можно сказать, что однотрубная система не экономит, а не дает перерасходовать тепло. В течение отопительного сезона существуют такие периоды, когда температура на улице 18–20 °С, а система отопления работает потому, что завтра будет опять –5 °С и отключать систему нецелесообразно. Можно назвать такой режим режимом минимум. При этом режиме все термостаты могут быть закрыты, а теплоноситель из подающей линии перетекает в обратную, почти не остывая. Это крайне нежелательное явление, если источником теплоснабжения является ТЭЦ. Отсутствие массовых нареканий на это со стороны теплоснабжающих организаций при том, что в Москве построены тысячи однотрубных систем отопления с термостатами (все типовые жилые дома последнего времени), можно объяснить только тем, что эти явления краткосрочны и происходят при относительно высоких наружных температурах. К тому же, обратный теплоноситель прежде, чем вернуться в теплосеть, как правило, проходит предварительное охлаждение в первой ступени подогрева системы горячего водоснабжения.

Необходимо сказать, что зона применения вертикально-однотрубных систем отопления с термостатами ограничивается минимальным количеством этажей в стояке. Например, при количестве этажестояков меньше 7 температура воды, выходящей из последних приборов, снижается в расчетном режиме до 18–20 °С, что недопустимо. Объясняется это тем, что в домах, запроектированных в соответствии со вторым этапом энергозащищенности, теплопотери пониженные и, соответственно, расход теплоносителя в стояке также небольшой. При коэффициенте затекания теплоносителя в прибор 0,2–0,3 и малом количестве воды в стояке количество теплоносителя, затекающего в прибор, становится неприлично малым и вода остывает до указанных температур. В нашей практике мы рекомендуем не применять однотрубные системы при количестве приборов в стояке меньше 9–10. Максимальное количество приборов в стояке равно 25 (объясняется это возможностями программ для ЭВМ).

Еще одной особенностью однотрубных систем является то, что расход теплоносителя в системе мало зависит от степени открытия термостатов. Если в режиме максимум (все термостаты открыты) расход воды по стояку принять за 100 %, то расход по замыкающим участкам может быть 80 %. В режиме минимум (все термостаты закрыты) расход воды по замыкающим участкам несколько увеличится и общий расход по системе может достигать 90 %. С достаточной степенью правдоподобия можно сказать, что расход воды в однотрубных системах – величина постоянная.

Этот факт влияет на балансировку стояков в системе.

В некоторых случаях (например, при расчете системы методом постоянных перепадов температур на стояках) расчетный перепад давлений на стояках не соответствует расчетным располагаемым напорам в местах расположения этих стояков. При этом в стояк будет поступать количество теплоносителя, отличное от расчетного. Это приводит к перегреву или недогреву помещений. Такая же ситуация может иметь место, если сопротивление трубопроводов при монтаже или реконструкции системы будет отличаться от расчетного. Для уравнивания фактического количества теплоносителя в стояке с расчетным на стояках устанавливаются балансировочные клапаны (БК).

Факт постоянства расхода теплоносителя в стояке влияет на тип БК.

В качестве балансировочных в этих системах могут устанавливаться или клапаны типа регулируемой диафрагмы с ручным управлением, или автоматические клапаны типа регуляторов постоянства расхода. Нужно иметь в виду, что БК создают дополнительную потерю давления в системе в размере 15–20 кПа.

Здесь уместно поговорить о другом мифе – в системах отопления обязательно должны устанавливаться БК. Дело в том, что в Москве успешно работают многие тысячи вертикально-однотрубных систем, в том числе и с термостатами, без всяких БК.

Объяснение этому простое: эти системы рассчитаны методом переменных перепадов температур на стояках. При этом методе по выбранным диаметрам трубопроводов системы рассчитываются фактические (действительные) расходы теплоносителя в стояках, гидравлическая увязка стояков при этом равна 100 %. Это при правильном теплоснабжении здания приводит к соответствию теплопроизводительности нагревательных приборов теплопотерям помещений, системы в своей массе работают без нареканий. Большинство жалоб, связанных с недогревами помещений, объясняются неправильным распределением теплоносителя между системами (ближайший дом к ЦТП перегрет, дальний – недогрет). Многолетняя практика эксплуатации типовых зданий в Москве подтверждает все вышесказанное.

Вертикальные двухтрубные системы

В западном мире наибольшее распространение получили не однотрубные, а двухтрубные системы отопления.

В отличие от однотрубных систем, двухтрубные системы напрямую экономят тепло. В том случае, если помещение перегрето, термостат уменьшает или прекращает доступ теплоносителя в прибор. Если теплоноситель, который не поступил в прибор, попадет в прибор соседнего помещения, то он перегреет это помещение и термостат этого помещения прикроется. Таким образом, излишний теплоноситель из циркуляции исключается. В режиме минимум в двухтрубную систему поступает теплоноситель, циркулирующий только по нерегулируемым стоякам (лестничные клетки, лифтовые холлы, межквартирные коридоры). В этом отношении двухтрубные системы более прогрессивны, чем однотрубные.

На рис. 2 представлен фрагмент двухтрубной системы 25-этажного здания.

Фрагмент вертикальной двухтрубной системы отопления

Для обеспечения необходимой тепловой и гидравлической устойчивости в узлах обвязки нагревательных приборов устанавливаются термостаты, способные сдросселировать значительную потерю давления. Из теории автоматизации известно, что для качественной работы регулирующего органа его авторитет (отношение потери давления в регуляторе к потере давления на регулируемом участке) должен быть в пределах 30–70 %. Таким образом, эта потеря может колебаться от 8–10 кПа на периферии до 25–28 кПа у основания стояка.

Для обеспечения такой потери давления, учитывая, что расчетный расход теплоносителя в приборе может быть небольшим, размер дросселирующего отверстия термостата должен быть очень маленьким. Практически минимальное отверстие в термостатах для двухтрубных систем сравнимо даже не с булавочной головкой, а с булавочным острием. В том случае, если теплоноситель в системе имеет загрязнения, такие отверстия легко засоряются.

Для того чтобы этого не происходило, требуется качественное обслуживание системы, постоянная очистка грязевиков и еще ряд известных мероприятий. В том случае, если заказчик не в состоянии гарантировать такое обслуживание (а также сохранность термостатических клапанов у приборов), применение двухтрубной системы не является оптимальным решением. Поэтому при выборе типа системы отопления мы рекомендуем в первую очередь выяснять, в каких условиях будет эксплуатироваться здание.

При выборе типа термостатов следует обращать внимание, во-первых, на шумовые характеристики термостатов (не зашумит ли термостат при максимальных потерях давления в нем) и, во-вторых, на то, какое количество фиксированных настроек может этот термостат обеспечить. Чем больше это число, тем точнее можно обеспечить распределение теплоносителя по нагревательным приборам.

Вертикально-двухтрубные системы проектируются наиболее часто с нижней прокладкой разводящих магистралей. Объясняется это тем, что из-за разности температур в подающем и обратном стояках возникают значительные гравитационные давления (в 25-этажном доме до 10 кПа). Для приборов различных этажей эти давления различны, чем выше прибор, тем больше гравитационное давление. При нижнем расположении разводящих магистралей дополнительное гравитационное давление используется для преодоления теплоносителем трубопроводов стояка. В этих условиях система работает более равномерно. Однако, если это невозможно, можно проектировать системы и с верхним расположением подающей магистрали. Рекомендуется избегать систем с верхним расположением подающей и обратной магистралей, так как в этом случае трудно исключить засорение нижних приборов, они становятся естественными сборниками шлама.

Для балансировки в основании стояков устанавливаются БК. Однако балансировка системы и тип БК не такие, как в однотрубной системе. Как было сказано выше, расход теплоносителя в двухтрубной системе колеблется от максимума в режиме максимум почти до нуля в режиме минимум. При этом потери давления в трубопроводах и арматуре, имеющей постоянное гидравлическое сопротивление, изменяются и тоже стремятся к нулю. В этих условиях БК должны обеспечивать постоянный перепад давления в месте установки. Поэтому балансировку осуществляют регуляторы постоянства перепада давления. Таким образом, БК в двухтрубной системе не только гидравлически увязывают первый стояк с последним, но и обеспечивают постоянство условий работы всех стояков при различных режимах работы системы. Установка в двухтрубных системах в качестве БК регуляторов с ручным управлением типа регулируемой диафрагмы ошибочна, так как она обеспечивает балансировку системы только в расчетном режиме (режиме максимум). Установка этих регуляторов возможна для некоторой юстировки расходов теплоносителя по стоякам.

Хотелось бы вернуться ко второму мифу про системы отопления – необходимости повсеместной установки БК. Конечно, в том случае, если в разводящих магистралях мы теряем значительный напор, сравнимый с потерей давления в стояках и термостатах (например, 15–20 кПа), установка БК обязательна. Однако, если в разводящих магистралях мы теряем напор незначительный (3–4 кПа), то БК, по нашему мнению, можно не устанавливать.

Дело в том, что в двухтрубной системе разрегулировка наступает из-за изменения потерь давления в нерегулируемых элементах (трубопроводах, задвижках, вентилях и т. п.) при изменениях расхода теплоносителя, а также из-за изменения гравитационного напора. БК, установленные в основании стояка, не в состоянии изменить разбалансировки, возникающие после них (потери в стояках, гравитационный напор), потому что их основная функция – поддерживать постоянный перепад давления после себя, что бы после них ни происходило. Они могут ликвидировать только те разрегулировки, которые возникают до них (в случае установки регулятора постоянства перепада давления в узле ввода – разрегулировки от изменения потери давления в разводящих магистралях).

Установка дорогостоящей арматуры, которая требует дополнительных затрат на наладку и эксплуатацию, для ликвидации разрегулировки в 3 кПа при наличии разрегулировок в 17 и 9 кПа, с которыми мы не способны справиться в принципе, мероприятие довольно странное. Ведь при минимальной потере давления в термостатах, равной 10 кПа, разрегулировка 3 кПа практически не окажет никакого влияния на работу системы. Получить такие небольшие потери давления в разводящих магистралях без значительного завышения диаметров труб вполне реально при проектировании посекционных тупиковых систем отопления.

Зона применения двухтрубных систем отличается от зоны применения однотрубных: стояки двухтрубных системы могут быть и одноэтажными. Ограничение высотности должно быть скорее сверху. Хотя существующие программы для ЭВМ позволяют проектировать и 25-этажные системы, мы рекомендуем ограничивать высотность 17–20 этажами. При уменьшении высоты системы снижаются вертикальные разрегулировки и экономится большее количество тепла.

В заключение хочется предостеречь от ручного расчета двухтрубных систем, так как он достаточно трудоемок. Дело в том, что происходит значительное охлаждение теплоносителя в стояках, если они не изолированы. При 25-этажном стояке температура у последнего прибора снижается на 10–15 °С, и это нужно учитывать наряду с дополнительными теплопоступлениями от труб на первых этажах. Расчет двухтрубной системы не легче, чем расчет однотрубной.

Горизонтальные поквартирные системы

С теплотехнической и гидродинамической точек зрения горизонтальные поквартирные системы отопления оптимальны. Зона их применения – от одного этажа до максимума, который ограничивается прочностью элементов системы или высотой пожарного отсека высотного здания. Эти системы способны экономить наибольшее количество тепла. Такие системы наименее уязвимы в случае несанкционированного изменения или реконструкции. Они обладают несомненными эстетическими достоинствами. Словом, эти системы почти во всем самые лучшие. За исключением одного – они самые дорогие из рассматриваемых систем. Поэтому они применяются в основном в высокодоходных индивидуальных зданиях в том случае, если заказчик дает на это согласие.

На рис. 3 показана принципиальная схема горизонтальной поквартирной системы отопления. Здесь же приведены ориентировочные рекомендуемые потери давления в элементах системы.

Принципиальная схема горизонтальной поквартирной системы отопления:

1 – отопительный прибор;

3 – квартирный узел регулирования и учета (КУРУ);

4 – главный стояк;

5 – квартирная разводка;

6 – циркуляционный насос системы отопления;

7, 8, 9 – регуляторы перепада давления

Теплоноситель приготавливается в ИТП и циркуляционным насосом (6) подается к секционным узлам ввода. На выходе из ИТП при помощи регулятора (8) или другого устройства (например, частотного регулятора) поддерживается постоянство перепада давлений. В том случае, если на выходе из ИТП (в точках А и Б) располагаемый напор больше 130–150 кПа, в узле ввода также устанавливается аналогичный регулятор (9). Стояками теплоноситель подается на этажи. Здесь возможны варианты: через квартирные (КУРУ) или этажные (ЭУРУ) узлы регулирования и учета тепла теплоноситель распределяется по квартирам. Принципиальная схема КУРУ приведена на рис. 4. ЭУРУ отличаются от КУРУ тем, что к ним могут присоединяться все или несколько квартир этажа. КУРУ могут располагаться в квартире (например, в прихожей или в сантехнической шахте) или вне квартир, ЭУРУ – только вне квартир. Расположение УРУ вне квартир предпочтительнее, так как все обслуживание и контроль производится независимо от жильцов.

Квартирный узел регулирования и учета:

1 – отключающие краны;

4 – датчик температуры;

5 – БК (регулятор постоянства перепада давления);

6 – БК (регулируемая диафрагма);

7 – клапаны для замера давления;

8 – штуцеры для замера давления;

9 – воздушный кран;

10 – спускной кран

В КУРУ осуществляется:

– очистка теплоносителя (2);

– учет расхода тепла на отопление (3, 4);

– поддержание постоянства перепада давления на вводе в квартиру (5);

– в том случае, если на нагревательных приборах термостаты сняты, производится дополнительное дросселирование квартирной системы, которое ограничивает максимальный расход теплоносителя (6), отключение системы или ее части (2).

Для возможности настройки КУРУ и проверки его работоспособности служат штуцеры для замера давления (7 и 8).

На рисунке указаны рекомендуемые потери давления для подбора элементов КУРУ. БК (5) подбирается таким образом, чтобы при полном открытии в нем терялось до 5 кПа, однако в расчетном режиме он должен работать в полузакрытом состоянии (чтобы в случае необходимости он мог открыться). При этом потери давления в нем должны быть около 15 кПа.

Кроме очевидных достоинств: независимости, ремонтопригодности, легкости организации поквартирного учета тепла и т. п. – данная система превосходит вертикальную двухтрубную тем, что БК здесь максимально приближен к отопительным приборам и снимает все разрегулировки, которые возникают до него в процессе работы системы (гравитационные напоры, изменения потери давления в стояке). Это не только лучше стабилизирует систему, но и позволяет настраивать термостаты на большие настройки, что приводит к более плавному регулированию и большей экономии тепла. В поквартирных системах установка БК обязательна.

По нашему мнению, горизонтальные поквартирные системы наиболее перспективны в настоящее время.

Автор приносит благодарность В. В. Невскому (ООО «Данфосс») за сведения, использованные при подготовке статьи.

Системы водяного отопления многоэтажных зданий. Технические рекомендации по проектированию

Отопление и водоснабжение © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.