Обеспечение теплом многоквартирных домов: централизованная система отопления

Опубликовано 14 декабря 2014 в 1:58

Как известно, обеспечение теплом значительной доли жилого фонда осуществляется централизованно. И, не смотря на то, что в последние годы появляются и внедряются более современные схемы теплоснабжения, центральное отопление остается востребованным, если не у собственников, то у застройщиков многоквартирного жилья. Однако следует отметить, что многолетний зарубежный и отечественный опыт использования такого варианта обогрева доказал его эффективность и право на существование в дальнейшем при условии безотказной и качественной работы всех элементов.

Отличительным признаком такой схемы является выработка тепла за пределами обогреваемых зданий, доставка которого от источника тепла осуществляется посредством трубопроводов. Другими словами, централизованное отопление – сложная инженерная система, распределенная по значительной площади, обеспечивающая теплом одновременно большое количество объектов.

Структура системы центрального отопления

Основными структурными элементами системы центрального отопления являются:

Источник тепловой энергии, в качестве которого могут выступать крупные котельные или теплоэнергоцентрали (ТЭЦ); в них осуществляется нагрев теплоносителя за счет использования какого-либо вида источника энергии.
При этом в котельных для передачи тепловой энергии до потребителей используется вода, тогда, как в ТЭЦ она сначала нагревается до состояния пара, имеющего более высокие энергетические показатели и направляющегося в паровые турбины для выработки электроэнергии. И уже отработанный пар используется для нагрева той воды, которая поступает в систему отопления многоквартирного дома.

Одна теплоэнергоцентраль способна заменить несколько котельных, в результате чего не только снижаются расходы на строительство и высвобождаются значительные площади, но и значительно улучшается общая экологическая обстановка.

Необходимо отметить, что крупные централизованные схемы теплоснабжения имеют, как правило, несколько источников теплоты, связанные резервными магистралями и обеспечивающие надежность и маневренность их функционирования.



Рисунок 1 – Общая схема центрального отопления

Классификация систем централизованного отопления

Существующее на сегодня многообразие схем организации центрального отопления позволяет произвести их ранжирование по некоторым классификационным признакам.

По режиму потребления тепловой энергии

• сезонные, обеспечение теплом требуется только в холодный период года;
• круглогодичные, нуждающиеся в постоянном теплоснабжении.

По виду используемого теплоносителя

• водяные – это самый распространенный вариант отопления, используемый для обогрева многоквартирного дома; такие системы просты в эксплуатации, позволяют транспортировать теплоноситель на большие расстояния без ухудшения качественных показателей и регулировать температуру на централизованном уровне, а также характеризуются хорошими санитарно-гигиеническими качествами.
• воздушные – эти системы позволяют осуществлять не только отопление, но и вентиляцию зданий; однако вследствие высокой стоимости такая схема не находит широкого применения;



Рисунок 2 – Воздушная схема отопления и вентиляции зданий

• паровые – считаются самыми экономичными, т.к. для отопления дома используются трубы небольшого диаметра, а гидростатическое давление в системе мало, что облегчает ее эксплуатацию. Но такая схема теплоснабжения рекомендуется для тех объектов, которым помимо тепла требуется и водяной пар (в основном это промышленные предприятия).

По способу подключения отопительной системы к теплоснабжающей

• независимые, в которых циркулирующий по теплосетям теплоноситель (вода или пар) нагревает в теплообменнике подаваемый в систему отопления теплоноситель (воду);



Рисунок 3 – Независимая система централизованного отопления

• зависимые, в которых нагретый в теплогенераторе теплоноситель подается непосредственно к потребителям тепла по сетям (см. рисунок 1).

По способу присоединения к системе теплоснабжения горячего водоснабжения

• открытые, горячая вода забирается непосредственно из теплосети;



Рисунок 4 – Открытая система отопления

• закрытые, в таких системах забор воды предусмотрен из общего водопровода, а ее нагрев осуществляется в сетевом теплообменнике централи.



Рисунок 5 – Закрытая система центрального отопления

Устройство централизованной системы отопления и принцип работы ее узлов в многоквартирном доме

Понятно, что для обеспечения теплом многоквартирного дома его нужно подключить к теплосети, идущей от котельной или ТЭЦ. Для этих целей в ведущих к зданию трубах устанавливают входные задвижки, от которых запитан один или два тепловых узла.

После задвижек, как правило, устанавливаются грязевики, предназначенные для осаждения образующихся в трубопроводе при длительном контакте с горячей водой окислов и солей металлов. К слову, эти устройства позволяют продлить срок безремонтной работы системы отопления.

Далее в домовом контуре расположены врезки горячего водоснабжения: одна на подаче, вторая на обратке. Как известно, центральное отопление функционирует на перегретой воде (температура теплоносителя с ТЭЦ составляет 130-150 0С, а чтобы жидкость не превращалась в пар, в системе создается давление 6-10 кгс). Поэтому в холодный период года ГВС подключается с обратки, где температура воды не превышает обычно 70 0С. В летний период, когда температура теплоносителя в теплосети относительно низкая, горячее водоснабжение подключается с подачи.

После задвижек ГВС находится самый главный узел системы – элеватор отопления, основное предназначение которого заключается в охлаждении перегретой (поступающей с ТЭЦ) воды до нормативных показателей, необходимых для подачи непосредственно к отопительным приборам многоквартирного дома.

Это устройство состоит из стального корпуса, в котором расположено сопло, из которого поступающая с теплоэнергоцентрали вода выходит с пониженным давлением и высокой скоростью. В результате этого создается разрежение, вызывающее подсос теплоносителя из обратки в элеватор, где и происходит смешивание воды, т.е. изменение ее температуры.



Рисунок 6 – Устройство элеватора отопления

Следует отметить, что регулирование системы отопления, т.е. определение реального перепада температур в ней, а также уровня нагрева рабочей водяной смеси и, соответственно, отопительных приборов, осуществляется изменением диаметра сопла элеватора.

За элеватором обычно расположены задвижки на отопление подъездов или многоквартирного дома в целом.

Домовые задвижки позволяют подключать и отсекать отопительный контур здания от теплоцентрали: зимой они открыты, летом перекрываются.

Далее центральное отопление предусматривает монтаж так называемых сбросов, представляющих собой вентили для перепускания или осушения системы. Иногда их соединяют с трубопроводом холодного водоснабжения с целью заполнения радиаторов водой в летний период.

В последние годы в соответствии с требованиями по обязательной установке приборов учета, на вводе в подъезды или дом устанавливаются теплосчетчики.



Рисунок 7 – Схема устройства теплового узла центральной системы отопления

Стояки и розливы централизованной системы отопления

Схема организации циркуляции воды в системе многоквартирного дома представляет собой, как правило, однотрубный вариант подачи теплоносителя с верхним или нижним розливом. При этом трубы подачи и обратки могут разводиться либо обе в подвале, либо подача на чердаке или техэтаже, а обратка в подвале.

Стояки, в свою очередь, бывают с:

• попутным движением теплоносителя;
• движением воды верху вниз;
• встречным движением снизу вверх.

При использовании схемы с нижним розливом каждая пара стояков соединяется посредством перемычек, которая может располагаться либо в квартирах на последнем этаже, либо на чердаке. При этом в верхней точке перемычки обязательно должен быть смонтирован воздухоотводчик (воздушник).

Кран Маевского — самый простейший по конструкции, но отказоустойчивый воздушник.

Основным недостатком этого варианта является завоздушивание системы после каждого сброса воды, что требует стравления воздуха из каждой перемычки.



Рисунок 8 – Возможные схемы центральной системы отопления с нижним розливом

Система отопления с верхним розливом предусматривает установку на техэтаже многоэтажного дома расширительного бака с вентилем-воздухоотводчиком, а также отдельные вентили, позволяющие отсекать каждый стояк.

Правильный уклон при прокладке розлива обеспечивает при открытии воздушников полный слив воды из системы за очень короткое время. Но такой вариант имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать при проектировании.

1. Температура отопительных приборов уменьшается по мере движения теплоносителя вниз. Понятно, что на нижних этажах она будет значительно ниже, чем на верхних, что обычно компенсируется увеличением количества секций радиаторов или площади конвекторов.
2. Процесс запуска отопления довольно прост. Для этого требуется заполнить систему, открыть имеющиеся домовые задвижки и на короткое время воздушник на расширительном баке. После этого центральное отопление и вся система начинают функционировать в полной мере.
3. Сброс теплоносителя из конкретного стояка, наоборот, имеет некоторые сложности. Для этого требуется сначала найти и перекрыть нужный стояк на техэтаже многоэтажного дома, затем найти и отключить его вентиль в подвале, и только после этого можно будет открыть сбросник.



Рисунок 9 – Схема однотрубной системы отопления с верхним розливом

Достоинства и недостатки центральной системы отопления

Центральная система отопления имеет следующие достоинства:

• возможность использования недорогих видов топлива;
• надежность, обеспеченная регулярным контролем работоспособности и технического состояния со стороны специальных служб;
• применение экологичного оборудования;
• простота в эксплуатации.

Среди недостатков такой схемы обогрева многоквартирного дома следует отметить:

• система функционирует по строгому сезонному графику;
• невозможность индивидуального регулирования температуры приборов отопления;
• частые перепады давления в системе;
• значительные теплопотери в процессе транспортировки и отопления в многоквартирном доме;
• высокую стоимость оборудования и его монтажа.

Система отопления многоквартирного дома

Системы централизованного отопления многоквартирных домов создавались в соответствии с проектами. Поэтому об отоплении квартиры и всего дома можно узнать буквально все, если отыскать проект и и разобраться в нем до последнего винтика.

Далее рассмотрим, какие обычно применяются решения по отоплению в многоквартирных домах, и как они влияют на качество отопления в квартирах. А также, как на практике решаются вопросы, связанные с ремонтом и эксплуатацией труб, батарей и всей системы централизованного отопления высотного многоквартирного дома

Почему интересует схема отопления многоэтажки

Система отопления многоэтажного дома может озаботить в нескольких случаях, например:

• При замене радиатора в квартире возникает вопрос, — как отключить стояк, какой радиатор можно поставить и как лучше…
• Если менять стояк, то какие трубы можно применить?
• Когда отопление работает плохо, закономерно спросить – почему? — может можно подрегулирвать, даже самостоятельно…
• Если есть желание вместе с другими жильцами организовать свою котельную, то как это сделать…
• При установке теплосчетчика, — в каком месте системы его врезать?

Но без санкции ЖЭКа никаких действий с централизованным отоплением. А совершаются такие действия, обычно только специалистами той же обслуживающей организации.

Какие схемы встречаются в многоквартирных домах

Проекты отоплений целых районов от центральной теплостанции всегда индивидуальны, и зависят от жилого фонда. Обычно на 1 микрорайон обустраивали одну котельную, но это не правило, строили и очень крупные ТЭС, и маленькие котельные.

Но разводки отопления по многоэтажкам, построенных в советское время, как правило, типовые. Применялись однотрубные схемы подключения радиаторов, где одной трубой являлся вертикальный стояк. Стояки, коих было на один дом много, подключались параллельно к запитывающей тепло-магистрали, и таким образом оказывались примерно в одинаковых гидравлических условиях.

Примерная схема вертикальной однотрубки приведена на рисунке.
Нужно обратить внимание, что на одной трубе – до 18 радиаторов.



Правильные схемы подключения радиаторов – с использованием паралельного байпаса.



Схема подключения радиатора в квартире при однотрубной разводке по дому.



Отключение одного радиатора (потек!) не затронет обогрев в других квартирах из-за наличия байпаса. Кроме того, балансировочный вентиль позволяет приглушать радиатор по желанию.

Но однотрубкам присущь известный недостаток — последние радиаторы в кольце прохладнее. Как с этим боролись?

Особенности отопления в многоквартирных домах

Чтобы радиаторы на последних этажах не оказались бы слишком холодными, должна быть задана по стояку высокая скорость теплоносителя, что выравнивает температуры на подаче и обратке. В централизованных системах отопления умели делать так, что температура по стояку оказывалась без существенной разницы для пользователей. И повышением площади радиаторов с выравниванием теплоотдачи никто не боролся.

• Для централизованной системы отопления характерна большая скорость теплоносителя, — до предела возникновения шума в трубах. Отсюда и большая мощность насосов и большой перепад давления.
• Вторая особенность – большое общее давление в системе. Заполнение велось с нижней точки, и чтобы поднять теплоноситель на 9-й этаж приходилось создавать соответствующее давление, вплоть до 12 атм.
• Следующая особенность – большая температура теплоносителя – плохая теплоизоляция, утечки тепла, бесхозность энергоресурса, зачастую позволяла решать коммунальщикам поставленные задачи «тепло в домах» путем просто накручивания расхода и взвинчивания температуры выше нормы, даже выше 100 град С при повышенном давлении.

Все это предъявляет свои требования к радиаторам и трубам.

Какие трубы и радиаторы применять в многоэтажном доме

Все многоэтажки в советское время оборудовались стальными трубами и чугунными радиаторами. Сейчас появился выбор. Другие виды труб и радиаторов практичней, дешевле, долговечней.



Но самостоятельно делать выбор, при замене радиатора в квартире, без соглосования с ЖЭКом недопустимо. Тем более разбирать стояк и менять трубы – это сделают только специалисты.

В основном Жэковские спецы впаивают пенопропилен РN30 25 мм (наружный диаметр) с алюминиевой армировкой, несмотря на то, что его предельная температура все равно +95 град, а в централи может быть и больше… Сейчас уже появились и PN25 c аналогичными характеристиками.



Возможно и применение металлопластиковых труб для подключения радиаторов в многоэтажном доме – по решению службы обслуживающей сеть. Применяемый диаметр – в основном 20 мм (наружный).



При замене радиатора, работники жека обязательно обяжут создать схему с отключением двумя кранами и байпасом параллельным радиатору.

При замене радиатора в квартире

• Модель, размеры (теплоотдача) радиатора согласовываются со специалистами обслуживающей организации.
• Отключается стояк, сливается жидкость.
• Обычно старые стальные трубы обрезаются, так как раскрутить резьбовые соединения не представляется возможным. Чаще радиаторы меняют вместе с трубами, типы применяемых труб также согласовываются с ЖЭКом.
• Радиатор навешивается на штатное крепление, снабжается заглушками, шаровыми кранами, краном Маевского.
• Радиатор подключается к стояку трубами по схеме с байпасом.

Почему на верхних этажах холодно

Если скорость теплоносителя поубавить, температуру также поубавить, то в домах будет холодно, особенно это скажется на верхних этажах, где радиаторы зачастую последние в кольце. Подобное происходит как по техническим причинами, вследствие зарастания труб, износа оборудования, так и по организационным.

Топливо нынче дорого, и не известно на каком уровне командования, его выделенное количество ополовинилось, но результат впечатляющий, – в топку попадает половина от положенного угля, мазута, газа. А специалистам теплосети предложено «выкручиваться» и перераспределять тепло, «изыскать методы». В результате часть насосов отключается, заменяется, котел приглушается, вентильки подзакручиваются, — создается искусственный «износ оборудования».

Еще вариант плохой работы отопления в многоэтажном доме — радиаторы не греют. В любом подвале многоэтажного дома возможны варианты регулировки, когда какой либо стояк будет греть плохо – схема весьма сложная. Проблема может заключаться в отсутствии достойных кадров в организации, в результате чего сеть просто не налажена.



Но выход из ситуации можно найти только в мытарствах по местным организациям. Или создания для небольшого дома своей котельной по согласованию с властями. Или переход на индивидуальное отопление в квартире.



Особенности в новостройках

В настоящее время все больше переходят на современные проекты отопления. Применяются двухтрубки в разводке, вследствие чего уменьшаются энергопотери на движении теплоносителя. Схема подключения радиатора в квартире с двухтрубной системой отопления.



Такие проекты сейчас предусматривают и другие материалы, вместо стали применяется PEX, в том числе и армированный алюминием. Радиаторы с минимальным давлением 16 атм, с нижней (сокрытой) подводкой.



Новейшее достижение – индивидуальная разводка по отдельной квартире. Стояки из двух труб предназначен для целой квартиры. По квартире разводка может быть выполнено как угодно, но обычно по проектам расположение стояков такое, что удобно сделать лучевую схему от центральных коллекторов, при этом трубы прокладываются под фальшивым полом.



Это дает возможность также под балконными блоками установить внутрипольные конвектора.
Также – индивидуальный теплосчетчик на квартиру.

Но в массивах старых застроек, при централизованной системе отопления многоквартирного дома сие не достижимо. Пользуются теми благами, которые наладил ЖЭК.

Вариант монтажа отопления в современной квартире многоэтажного дома

• Подключение к стояку центрального отопления (индивидуального котла) отопительной сети всей квартиры выполняется в одной точке, от которой идет разводка к радиаторам.
• Трубы размещаются в полу, конструкция которого позволяет это сделать. Применяются радиаторы с нижним подключением и внутрипольные конвекторы.
• Предпочтительнее лучевая схема включения радиаторов, при которой под полом размещаются только цельные отрезки труб, — от центрального коллектора к каждому отопительному прибору.
• В случае применения попутной, тупиковой схемы, все скрытые разветвления труб могут выполняться только обжимными несъемными фитингами, с помощью фирменного инструмента.
• Допускаются к скрытому монтажу фитинги и трубы только от одного производителя. Паянные трубы к скрытому монтажу не допускаются.
Читайте также:  Кто оплачивает замену стояков отопления