Во многих загородных частных домах, в деревнях и дачных поселках используются старые системы автономного отопления. Можно вкратце обозначить четыре этапа эволюции систем частного отопления в нашей стране следующим образом:
1. Наиболее дешевое, запрещенное в данный момент для жилых зданий паровое отопление.
2. Более эффективные гравитационные системы водяного отопления открытого типа.
3. Появление в продаже экспанзоматов
(закрытых мембранных баков), что
позволило перейти на системы водяного отопления закрытого типа.
4. Использование циркуляционного насоса. Наиболее эффективный и распространенный сейчас вид: водяное отопление закрытого типа с принудительной циркуляцией
теплоносителя (с экспанзоматом и циркуляционным насосом).
Паровые системы уже практически не встречаются. В данном случае мы говорим о гравитационных системах открытого типа в частных домах, которые монтировались в те годы, когда в продаже еще не было циркуляционных насосов и экспанзоматов. Такие старые системы отопления обычно создавались по минимуму, в условиях недостатка средств и отсутствия всех необходимых комплектующих в продаже из-за банального дефицита всего в советское время. В них применяются отечественные котлы отопления минимальной мощности. В сильный мороз этой мощности бывает недостаточно, чтобы поддерживать в доме температуру оптимального комфорта, 21 градус Цельсия.
Небольшая модернизация старой системы отопления может значительно улучшить её характеристики. Для этого достаточно гравитационную отопительную систему, где вода движется за счет разницы плотности теплой воды в котле и менее теплой в радиаторах отопления, превратить в систему с принудительной циркуляцией.
Эту задачу решает установка циркуляционного насоса на выходную трубу (верхнюю), соединяющую котел отопления с радиаторами. Сейчас в продаже имеется большое количество циркуляционных насосов разных производителей. Например, дешевые циркуляционные насосы ЦВЦ для отопления отечественного производства.
Для монтажа лучше пригласить профессионала с опытом работы, но если чешутся руки и есть какой-то опыт работы с сантехникой, можно попробовать выполнить установку циркуляционного насоса своими руками. Аналогичный апгрейд выполняется при замене старых радиаторов отопления, например конвекторов, на новые, биметаллические или чугунные. Старый насос заменяется на новый, обычно чуть большей мощности.
В случае коттеджа большой площади, 400 квадратных метров и более, может возникнуть проблема длинных веток радиаторов на втором этаже. Последние радиаторы в ветке греются слишком слабо. Такую проблему решает добавление второго циркуляционного насоса на втором этаже. Однако в этом случае лучше использовать более дорогие импортные циркуляционные насосы для систем отопления LAING с пониженным уровнем шума или насосы Wilo-Stratos с автоматическим регулированием.
Следует предупредить, что циркуляционный насос - вещь достаточно деликатная. К сожалению, они часто, как говорят сантехники, "примерзают" к трубам так сильно, что сантехник может повиснуть на ключе 4-го номера, но гайка насоса не сдвинется. Нужно быть готовым к такому сюрпризу. Нагревание в таких случаях обычно неэффективно, поэтому желательно иметь при себе керосин или какую-нибудь химию, например специальный спрей, который используют водители для смазывания замков в дверях автомобилей.
Операция действительно сопряжена со сложностями, поэтому опытные сантехники часто решают эту проблему проще. Просто находят клупп под трубу обвязки котла отопления, обычно дюйм с четвертью. Это бывает непросто, так как клуппы такого размера дефицит. Обрезают трубу болгаркой, стараясь выполнить разрез перпендикулярно, и устанавливают циркуляционный насос без замены всей обвязки. При замене обвязки, ее можно выполнить красивыми белыми полипропиленовыми трубами дюйм с четвертью, выглядит очень эффектно. Но непосредственно к котлу должны прикручиваться стальные трубы. Полипропилен к котлу не прикручивают, так как он не очень хорошо переносит температуру выше 90 градусов.
Выполнять эту работу надо вдвоем. Можно и одному, если есть хорошие ключи: упираться коленом в один ключ и двумя руками крутить другой, но это уже сантехническая эквилибристика. Главное, это не повредить сам отопительный котел. Основная аксиома строительства: сумма ущерба не должна превышать стоимость ремонта.
Циркуляционный насос для отопления повышает эффективность всей отопительной системы, при этом заданная температура в доме достигается при меньшей температуре теплоносителя. Поэтому циркуляционный насос еще и уменьшает амортизацию, износ котла отопления. Котел и вся система отопления будут служить дольше.
При модернизации системы водяного отопления печь, работающую на дровах, заменили на печь, работающую на природном газе. Удельная теплота сгорания дров 10 7 Дж/кг, природного газа - 3,2 · 10 7 Дж/кг. Как нужно изменить (увеличить или уменьшить) массу топлива, сжигаемого в печи в единицу времени, для того чтобы сохранить прежнюю скорость циркуляции воды в отопительной системе? Ответ поясните.
Необходимость в отоплении возникла в незапамятные времена, одновременно с тем, как люди научились строить для себя самые примитивные жилища. Первые жилища отапливались кострами, потом их сменили очаги, затем - печи. В ходе технического прогресса системы отопления постоянно совершенствовались и улучшались. Люди учились применять новые виды топлива, придумывали разные конструкции отопительных приборов, стремились уменьшить расход горючего и сделать работу отопительной системы автономной, не требующей постоянного контроля человека. В настоящее время наибольшее распространение получили системы водяного отопления, которое применяется для обогрева как многоквартирных домов в городах, так и небольших зданий в сельской местности. Принцип работы системы водяного отопления (см. рисунок) удобно пояснить на примере отопительной системы небольшого жилого дома.
Источником теплоты для отопительной системы служит печь 1, в которой могут сгорать различные виды органического топлива - дрова, торф, каменный уголь, природный газ, нефтепродукты и пр. Печь нагревает воду в котле 2. При нагревании вода расширяется и её плотность уменьшается, в результате чего она поднимается из котла вверх по вертикальному главному стояку 3. В верхней части главного стояка расположен имеющий выход в атмосферу расширительный бак 4, который необходим из-за того, что объём воды увеличивается при нагревании. От верхней части главного стояка отходит труба 5 («горячий трубопровод»), по которому вода подаётся к отопительным приборам - батареям 6, состоящим из нескольких секций каждая. После протекания через батареи остывшая вода по обратному трубопроводу 7 вновь попадает в котёл, опять нагревается и снова поднимается по главному стояку. При наиболее простой однотрубной схеме все батареи соединяются друг с другом таким образом, что все секции оказываются параллельно подсоединёнными к горячему и к обратному трубопроводу. Поскольку вода при протекании через батареи постепенно остывает, для поддержания одинаковой температуры в разных помещениях в них делают батареи с разным числом секций (то есть с разной площадью поверхности). В тех комнатах, в которые вода поступает раньше и поэтому имеет более высокую температуру, количество секций в батареях делают меньше, и наоборот. Вода в такой отопительной системе циркулирует автоматически, до тех пор пока в печи горит топливо. Для того чтобы циркуляция была возможна, все горячие трубопроводы и обратные трубопроводы в системе делают либо вертикальными, либо с небольшим уклоном в нужную сторону - так, чтобы вода по ним шла от главного стояка обратно к котлу под действием силы тяжести («самотёком»). Скорость циркуляции воды и степень обогрева можно регулировать, уменьшая или увеличивая количество топлива, сгорающего в печи в единицу времени. Вода циркулирует в отопительных системах такого типа тем лучше, чем больше расстояние по высоте между котлом и горячим трубопроводом. Поэтому печь с котлом стараются располагать как можно ниже -обычно их ставят в подвале либо, при его отсутствии, опускают до уровня земли, а горячий трубопровод проводят по чердаку.
Для нормальной работы отопительной системы очень важно, чтобы внутри неё не было воздуха. Для выпуска воздушных пробок, которые могут возникать в трубах и в батареях, служат специальные воздухоотводчики, которые открываются при заполнении системы водой (на рисунке не показаны). Также на трубах в нижней части системы устанавливаются краны 8, при помощи которых из отопительной системы при необходимости сливается вода.
Решение.
Ответ: уменьшить.
Объяснение: скорость циркуляции воды в отопительной системе при прочих равных условиях определяется скоростью нагревания воды в котле. При сгорании природного газа выделяется большее количество теплоты, чем при сгорании такой же массы дров, и вода в котле нагревается быстрее. Поэтому для сохранения прежней скорости циркуляции воды в системе необходимо уменьшить массу сжигаемого в печи топлива.
Тепловой пункт может использоваться для модернизации старых зданий при условии замены не только тепловых пунктов, но и теплообменников и другого сопутствующего оборудования. При строительстве нового здания выгоднее спроектировать тепловой пункт и внедрить именно установку индивидуального теплового пункта, так как в дальнейшем это позволит существенно снизить общую стоимость проекта за счет сокращения капитальных затрат и расходов на прокладку теплосетей.
Модернизацию тепловых пунктов осуществляют для усовершенствования теплоснабжения здания в соответствии с современными требованиями. Основные задачи модернизации – организация учета теплопотребления абонентом и сокращение потребления тепловой энергии при улучшении уровня теплового комфорта в обслуживаемых помещениях. Для этого, как минимум, на абонентском вводе устанавливают прибор учета и автоматический регулятор теплового потока, корректирующий отпуск теплоты по погодным условиям. Такое применение оборудования называют местным либо абонентским автоматическим регулированием. При этом не осуществляют изменений конструктивного характера в системе отопления, но предусматривают эту возможность в будущем. Особенно это касается решений о применении гидроэлеватора с регулируемым соплом (14.9). На первый взгляд, он решает поставленные задачи, но при последующей модернизации системы отопления путем установки терморегуляторов на отопительных приборах в соответствии с программой Кабмина Украины, от него необходимо будет отказаться.
Модернизация абонентских вводов позволяет:
оптимизировать распределение тепловой нагрузки в теплосети;
адекватно управлять гидравлическим и тепловым режимами внутренней системы теплопотребления здания;
снизить расход теплоносителя в теплосети;
экономить энергоресурсы;
уменьшить негативное воздействие на окружающую среду.
При модернизации теплового пункта рассматривают множество задач
Наиболее часто решаемые задачи:
Автоматизация процесса управления, контроль, учет расходов тепла и теплоносителя:
регулирование температуры теплоносителя, подаваемого в систему отопления, в зависимости от температуры наружного воздуха;
регулирование температуры теплоносителя, возвращаемого в теплосеть, в соответствии с температурой наружного воздуха по заданному температурному графику;
ускоренный прогрев ("натоп") здания после энергосберегающего режима (пониженного теплопотребления);
коррекция режима теплопотребления по температуре воздуха в помещении;
ограничение температуры теплоносителя в подающем трубопроводе системы отопления;
регулирование тепловой нагрузки в системе горячего водоснабжения;
регулирование тепловой нагрузки приточных вентиляционных
установок с обеспечением функции защиты от замораживания (14.10);
регулирование величины снижения теплопотребления в заданные периоды по температуре наружного воздуха;
регулирование режима теплопотребления с учетом аккумулирующей особенности здания и его ориентации по сторонам света.
Указанные процессы в тепловом пункте изменяют режим теплопотребления абонента: с качественного режима на качественно-количественное. С гидравлической точки зрения – это переход от постоянного гидравлического режима (14.11) к переменному (14.12). С технической точки зрения –
это замена оборудования, неспособного работать в новых гидравлических условиях, на оборудование, решающее поставленные задачи. К заменяемому оборудованию относится, прежде всего, гидроэлеватор (14.7). Замена гидроэлеватора (14.7) на насос позволяет реализовать множество энергосберегающих функций автоматического регулирования теплопотребления здания как в момент модернизации теплового пункта, так и при последующей модернизации системы отопления и горячего водоснабжения.
14.3. АВТОМАТИЗАЦИЯ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ
До осуществления замены оборудования теплового пункта необходимо провести его детальное техническое и теплогидравлическое обследование, в процессе которого выясняют фактическое состояние абонентского ввода. При этом определяют:
проектные и фактические расходы теплоносителя;
проектные и фактические часовые, а также месячные тепловые нагрузки;
проектные и фактические параметры теплоносителя на вводе – средние значения и их отклонения как в рабочем, так и в аварийном режиме работы теплосети;
наличие отложений на внутренних поверхностях труб и арматуры;
наличие в трубах блуждающих токов, разности потенциалов и вибраций;
источники помех для электронных устройств;
стабильность электропитания.
Получают указанные данные как расчетным методом, так и методом прямых замеров. Так, расходы теплоносителя при расчетном методе определяют по проектным нагрузкам и температурному графику; при прямом – ультразвуковым расходомером с накладными датчиками. Для закрытых систем в последнем случае следует определять расходы в подающем и в обратном трубопроводах для выявления несанкционированного разбора сетевой воды либо утечек.
Тепловые нагрузки определяют по температурному режиму источника теплоснабжения и температурному режиму системы отопления. По пьезометрическому графику давления теплоносителя теплосети в статическом и динамическом режимах определяют проектные параметры теплоносителя на вводе в здание и сопоставляют их с реальными показателями по манометрам. Информация о содержании в теплоносителе воздуха и газов, механических и взвешенных частиц позволяет правильно подобрать тепломер. Такой анализ осуществляют по отложениям в трубах и грязевиках. Следует обратить внимание на наличие магнетитов в теплоносителе, увеличивающих погрешность электромагнитных расходомеров. Наличие в теплоносителе механических частиц недопустимо при использовании ротационных тепломеров, насосов и автоматических клапанов.
Блуждающие токи и электрохимическая коррозия могут быть причиной неудовлетворительной работы для датчиков расхода и температуры теплоносителя, а также тепловычислителя. Вибрация существенно влияет на работу вихревых расходомеров. Нестабильность электропитания предопределяет выбор тепловычислителя с аккумуляторами. Влияет также на расположение штока автоматических клапанов при отсутствии электроэнергии – закрыто, промежуточное – полностью открыто. Заставляет устанавливать местный резервный источник электроснабжения, либо оставлять гидроэлеватор (14.7) , как резервный вариант узлу смешивания с насосом. На основании полученной информации выбирают схему абонентского ввода, подбирают соответствующее оборудование, обеспечивают его работоспособность. Затем определяют этапы выполнения работ. Автоматизацию тепловых пунктов осуществляют:
поэтапно;
в один этап.
Поэтапную модернизацию применяют при отсутствии единоразовых средств на полную автоматизацию. Зачастую реализуют этот путь при дальнейшей замене зависимого присоединения абонента к теплосети на независимое. На первом этапе устанавливают тепломер и насос, либо только тепломер. На втором – пластинчатый теплообменник и автоматические клапаны. С учетом отечественного норматива, автоматический регулятор теплового потока следует устанавливать на первом этапе.
При установке насосов, гидроэлеватор может быть демонтирован либо оставлен. В первом варианте гидроэлеватор заменяют патрубком и устанавливают заглушку на подмешивающем трубопроводе либо срезают его, а в подающий либо обратный трубопровод врезают узел обвязки насосов с перемычкой. Кроме того, после насосов устанавливают ручной регулирующий клапан для наладки системы отопления температурным методом, а перед насосами устанавливают сетчатый фильтр. Во втором случае узел обвязки насоса с регулирующим клапаном и фильтром размещают параллельно гидроэлеватору (рис.14.5).
Рис.14.5. Параллельное размещение насосного узла к гидроэлеватору
Фильтр следует размещать после перемычки, что обеспечивает фильтрование как сетевой, так и подмешиваемой воды. На перемычке следует установить обратный клапан (14.13) для предотвращения перетока сетевой воды в обратный трубопровод. Врезку подающего трубопровода после насосов осуществляют за задвижкой, отключающей систему отопления, которая при работе насосов
должна быть закрыта. Кроме того, между фланцами соединения гидроэлеватора к подмешивающему трубопроводу устанавливают заглушку. Наилучшим вариантом модернизации теплового пункта является его автоматизация в один этап. Таким путем пошли в Киеве при замене тепловых пунктов общественных зданий. Реализуемый подход пред ставлен на рис. 14.6. Инженерные системы здания при автоматизации теплового пункта остаются без изменения. Однако возможна дальнейшая их модернизация путем установки автоматических терморегуляторов на узлы обвязки отопительных приборов системы отопления и установки терморегуляторов на циркуляционные трубопроводы системы горячего водоснабжения.
Рис.14 6 Схема замены узлов при модернизации теплового пункта
Такая модернизация становится возможной, поскольку побудителями движения воды в этих системах являются насосы. Кроме того, в новых узлах установлены сетчатые фильтры, снижающие загрязненность теплоносителя.
В старом тепловом пункте демонтируют практически все оборудование (рис. 14 .7): контрольно-измерительные приборы, узел учета, скоростные водоподогреватели, элеваторный узел. Оставляют лишь задвижки и грязевики. Причем по требованию грязевик на обратном трубопроводе устанавливают перед регулирующими устройствами, а также приборами учета расходов воды и тепловых потоков. Новые узлы присоединения систем отопления (рис. 14.7,б) и горячего водоснабжения проектируют в соответствии с местными условиями.
При модернизации тепловых пунктов по программе Европейского банка реконструкции и развития в Киеве применяют зависимую схему присоединения системы отопления без перепускного клапана (14. 14) и двухступенчатую смешанную схему присоединения системы горячего водоснабжения с пластинчатыми теплообменниками. Кроме того, в тепловом пункте автоматизируют отвод воды из приямка.
Новые узлы присоединения систем зачастую имеют заводское изготовление и поставляются на объекты собранными в виде блочного теплового пункта. Блок поставляют с приваренными патрубками к ответным фланцам, что облегчает монтажные работы.
При модернизации тепловых пунктов в подавляющем большинстве случаев целесообразно применять блочные тепловые пункты. Они собраны и испытаны в заводских условиях, отличаются надежностью. Монтаж оборудования упрощается и удешевляется, что, в конечном счете, снижает стоимость модернизации.
Модернизацию теплового пункта осуществляют на основании детального технического и теплогидравлического обследования абонентского ввода.
Рис. 14.7 Общий вид абонентского ввода: а - до модернизации; б – после модернизации
Здравствуйте, уважаемый Читатель!
Хочу рассказать вам о том, с какими системами отопления мне приходилось сталкиваться.
Какие-то эксплуатировал, какие-то собирал сам, в том числе и системы отопления частных домов.
Об их плюсах и минусах узнал многое, хотя, наверное, не всё. В результате для своего дома сделал:
- во-первых, собственную схему;
- во-вторых, вполне надёжную;
- в-третьих, допускающую модернизацию.
Я предлагаю не углубляться в подробное изучение различных схем отопления.
Давайте рассмотрим их с точки зрения применения именно в частном доме.
Частный дом ведь может быть и для постоянного проживания, и временного, как дача, например.
Так сказать, сузим нашу тему и приблизимся к практике.
Насчёт десяти лет, наверное, я ошибся. Обслуживать первую систему отопления я начал 33 года назад, когда был студентом Уральского Политехнического Института. Мне повезло устроиться на работу в котельную института дежурным слесарем. Правда, тогда я и не задумывался, какая она там, эта система? Работал и всё.
Работа была иногда нелёгкая, когда авария какая-нибудь. А если всё нормально – красота, сиди себе учи конспекты. Ночь отдежурил, утром на учёбу, «в школу», как мы тогда говорили. Через две ночи снова на дежурство. А главное, платили 110 – 120 рублей! В то время молодые специалисты получали столько же. Да плюс стипендия 40 рублей. Шикарная жизнь! Но, давайте поближе к теплу.
Из самого названия понятно, что отопление происходит нагретым воздухом. Воздух нагревается генератором тепла, а затем по каналам-воздуховодам поступает в помещения. По обратным каналам остывший воздух возвращается на подогрев. Довольно комфортная система.
Первым в истории теплогенератором была печь. Она нагревала воздух, который расходился по каналам в порядке естественной циркуляции. Такая система воздушного отопления использовалась в прошлых веках в продвинутых городских домах.
Сейчас используют самые разные теплогенераторы-котлы: газовые, твёрдотопливные, дизельные, электрические. Кроме естественной циркуляции используется и принудительная. Она, конечно, более эффективна:
- Во-первых, гораздо быстрее прогревает помещения;
- Во-вторых имеет более высокий КПД, так как гораздо эффективнее отводится тепло от теплогенератора;
- В-третьих, её можно объединить с системой кондиционирования.
Вы, наверное, уже поняли, что здесь частным домом и «не пахнет». Да, верно, для частного дома эта схема отопления слишком громоздка и дорога. Одни расчёты чего стоят, а если допустить ошибку, то она будет, как говорят, фатальной.
Но давайте не будем расстраиваться. Если хочется все-таки обогреваться воздухом – выход есть. Это камин.
Причем, на мой взгляд, не обычный камин-пожиратель дров, а показанная на рисунке выше чугунная каминная топка. Это идеальный вариант домашнего уютного дровяного теплогенератора. Он и предназначен именно для нагрева воздуха, а не кирпича, как традиционный камин.
Воздух заходит в подкаминное пространство (где дрова лежат для антуража), обтекает его нагретый корпус. Затем обтекает раскалённую дымовую трубу по коробу камина и выходит через отверстия в верхней части короба. Кстати, к этим отверстиям можно подвести воздуховоды и распределять горячий воздух по помещениям.
Вполне достойный вариант, только если делать с воздуховодами, то при строительстве нужно не забыть их уложить в стены и перекрытия. Кое-кто ставит ещё и поддув, создавая принудительную вентиляцию. Но это, по-моему, уже перебор. У камина приятно слушать потрескивание дров, а не шум вентилятора.
Думаю, стоит упомянуть ещё тепловентиляторы и тепловые пушки. Это, так сказать, мобильные воздухоотопительные установки. Очень полезные приборы, особенно когда основная система отопления не работает или нужно быстро «догреть» воздух в помещении. Но в качестве основного варианта отопления их, по-моему, нельзя рассматривать.
Итак, каминная топка, как источник воздушного отопления – хорошее, а к тому же, приятное решение для частного дома.
Водяное отопление дома
В этом случае топлоноситель – вода или специальные жидкости, например, незамерзающие. Здесь источники тепла также самые разные в зависимости от топлива. Но если в воздушной системе теплый воздух приходит в помещение, то в водяной воздух помещения нагревается приборами , которые отдают ему накопленное водой тепло .
А накапливает вода тепла очень много. Есть такое понятие: «теплоёмкость», помните? Если своими словами,
Теплоемкость воды – это количество тепла, которое нужно передать воде, чтобы её температура поднялась на один градус.
Так вот этот показатель у воды очень неплохой. Посмотрите на таблицу справа.
Получается, шикарный теплоноситель мы получаем практически даром.
Да, водяная система несколько сложнее, но зато и более гибкая.
Представьте, нагретую воду по трубам можно подать куда угодно и там она отдаст накопленное тепло.
А трубы можно легко упрятать в стены, а можно и вообще не прятать, современные выглядят очень эстетично.
Как вода отдаёт тепло? Для этого создано несколько типов приборов:
- Радиаторы – массивные, например чугунные, секции, собранные в батареи.
Внутри них протекает горячая вода. Тепловую энергию они отдают, в основном, за счёт инфракрасного излучения (радиации).
Они, как правило, стальные или алюминиевые, реже медные. Окружающий воздух, нагреваясь от конвектора, начинает естественное движение вверх. То есть создаётся поток (конвекция) воздуха, отводящего тепло от конвектора.
Современные алюминиевые приборы тоже относятся к конвекторам, хотя называют их радиаторами. Нужно отметить, что сейчас практически все тепловые приборы водяного отопления называют радиаторами, хотя строго говоря, это неправильно. Но не будем умничать.
Через них прокачивается воздух, который нужно нагреть. Используются часто в системах приточной вентиляции для нагрева поступающего снаружи холодного воздуха.
- «Тёплые стены» — применялись в семидесятые годы в панельном домостроении. В бетонные панели вмуровывался змеевик из стальной трубы, в которую подавалась вода из системы отопления. Помню из детства тёплые стены панельных пятиэтажек.
Водяную систему с успехом можно применять в частном доме. Если это дача – можно залить вместо воды незамерзающий теплоноситель и не беспокоиться о размораживании системы.
Давайте немного подробнее разберём варианты систем отопления для малоэтажных домов.
Схема самотёчной системы отопления
Почему самотёчная? Потому что вода в ней на самом деле течёт сама. При нагревании в котле вода поднимается вверх, а затем, постепенно охлаждаясь в радиаторах, стекает вниз и снова возвращается в котел. Система простая, но обязательные условия необходимо соблюдать:
- Труба должна быть довольно большого диаметра от 50 мм, а лучше 76 мм и больше.
- Труба укладывается с уклоном для обеспечения самотёка воды.
Иногда эта самая труба и обогревает помещение без радиаторов и конвекторов за счёт своей большой массы и поверхности. Такие трубы называют регистрами, их можно встретить на вокзалах и автостанциях старых небольших городов. В частных домах сейчас редко её применяют – выглядит не очень эстетично. Представьте – в комнате толстенная труба, да ещё наклонная.
Очень большое достоинство этой системы – она не нуждается в циркуляционном насосе, вода циркулирует сама. Если котёл дровяной, угольный или газовый – никакие отключения электроэнергии не страшны, полная автономия и независимость. Говорю об этом, потому что сам имею неприятности с отключениями электроэнергии.
Особенность самотечной системы, которую считают недостатком – она открытая, то есть сообщается с воздухом и давления в ней нет. Значит, нужен открытый бак-расширитель и водичка постепенно испаряется, нужно за этим следить. Конечно, это не очень серьёзный недостаток. Меня больше отталкивают высоко расположенные наклонные трубы.
Для частного дома замкнутая система отопления, по-моему, оптимальный вариант. Лучше сказать закрытая. Закрытая, значит не имеющая контакта с воздухом. Здесь появляются новые элементы:
- Мембранный бак-расширитель для компенсации расширения воды при нагревании;
- Циркуляционный насос для прокачки воды по системе;
- Группа безопасности – клапан подпитки (для добавления воды в систему при утечке), манометр, предохранительный клапан (для сброса пара при закипании воды).
Это более современный, эстетичный вариант. Здесь используются радиаторы, а чаще алюминиевые конвекторы, тонкие металлопластиковые или полипропиленовые трубы. Нет необходимости доливать воду, думать о наклоне труб, их можно вообще спрятать в стены или перекрытия.
Можно поставить красивые алюминиевые или биметаллические радиаторы, полотенцесушитель. Я использую два котла в одной системе – электрический котёл и водяной контур каминной топки. Как будто неплохо получилось.
Минус системы – без электроэнергии для циркуляционного насоса работать она не сможет. Более того, если топка «под парами», а электричество кончилось – может получиться «бумсик» с выбросом пара и большим шумом. По себе знаю. Такое впечатление, что по трубам стучат молотком.
Поэтому насос подключил к бесперебойному источнику (как у компьютера), чтобы было время безопасно остудить топку. А ещё выход предохранительного клапана – в канализацию.
Двухтрубная система отопления
Существует два варианта подключения радиаторов к системе отопления:
Единственный плюс однотрубной системы – экономия на трубах. Но минус существенный – ближний к котлу радиатор самый горячий, а самый дальний – самый холодный. А ещё проблематично отключить какой-то радиатор – они все в одной цепи. Если это не критично, почему бы не использовать такой вариант? Вполне нормальная схема.
Двухтрубная схема более гибкая:
- Все радиаторы почти в равных условиях. К каждому вода подаётся одной температуры;
- Можно на каждом радиаторе устанавливать свою температуру за счет регулирования потока воды через него;
- Можно безболезненно перекрывать подачу воды в любой радиатор, например, когда жарко или нужно промыть радиатор;
- Более удобна для наращивания количества радиаторов.
Таким образом, на мой взгляд, двухтрубная схема более предпочтительна.
Ради справедливости нужно сказать, что и в двухтрубном варианте последний радиатор несколько «обижен», ему меньше достаётся тепла. Причина в том, что на нём разница давлений между подачей и обраткой практически нулевая и поток воды минимальный.
Итак, какой же выбор я сделал?
В своём доме я установил воздушно-водяную систему отопления. За воздушную отвечает камин. Закрытая двухтрубная водяная схема включает в себя электрокотёл, водяной контур каминной топки и 40 алюминиевых радиаторных секций (6 радиаторов). 64 квадратных метра первого этажа в любой мороз отапливаются с избытком.
На сегодня всё. В следующих статьях предложу вашему вниманию систему газового отопления, тёплый пол, инфракрасное отопление. Комментируйте, задавайте вопросы. Спасибо, до встречи!
Группа ведущих отраслевых и академических институтов в области электроэнергетики (ЭНИН им. Кржижановского, ВТИ и др.) разработала программу «Модернизации тепловых электростанций на период до 2030 г.». В разделе «Теплофикация и тепловые сети» этого документа приведены целевые показатели, которые дают представление о путях модернизации, структуре производства тепловой энергии и некоторых особенностях сооружения тепловых сетей в ближайшие годы.
Долгосрочный прогноз производства и потребления тепловой энергии учитывает широкое внедрение мероприятий по экономии транспорта тепла: ожидается, что вплоть до 2030 г. производство тепловой энергии будет увеличиваться ежегодно на 0,35-0,6 %, а потребление - на 0,9-1,1 %. Другими словами, разница между производством и потреблением (т.е. потери на транспорт) будет постепенно сокращаться.
Общее производство тепловой энергии в 2005 г. составляло 1977 млн Гкал, а к 2020 г. ожидается увеличение этой цифры до 2000 млн Гкал. Структура производства существенно не изменится: в 2020 г., как и в 2005 г., основное количество тепловой энергии будут поставлять потребителям ТЭЦ и крупные котельные (мощностью более 20 Гкал/ч). Значительно меньше, как и в настоящее время, будет доля автономных источников тепла, мелких котельных (менее 20 Гкал/ч) и нетрадиционных источников тепла.
Большое внимание в Подпрограмме «Модернизация тепловых электростанций» уделено вопросу усовершенствования и повышения надежности тепловых сетей (см. ПКМ № 4 (14) 2012), общая протяженность которых в Российской Федерации уже сейчас составляет более 172 тыс. км. Основным видом прокладки тепловых сетей (более 90 % общей протяженности) является подземная прокладка в непроходных и проходных каналах. Не только в наши дни, но и в перспективе канальная прокладка будет оставаться основным видом сооружения теплопроводов. Но предпочтение при модернизации тепловых сетей будет отдаваться индустриальным полносборным конструкциям.
При прокладке магистральных трубопроводов будут использоваться предварительно изолированные ППУ (пенолполимеруретаном) трубопроводы с системой оперативного дистанционного контроля. Для тепловых сетей диаметром до 400 мм предпочтение будет отдаваться трубопроводам в ППУ или ППМ (пенолполимерминеральной) изоляции, а для трубопроводов отопления после ЦТП - гибкие трубы Касафлекс производства Группы «Полимертепло» или аналогичные им от других производителей. Системы гибких труб из нержавеющей стали в ППУ-изоляции предназначены для подземной бесканальной прокладки систем отопления. Рабочее давление таких труб - 1,6 МПа, рабочая t - до 160 °С (Рис. 1).
Рис.1
Для трубопроводов горячего водоснабжения широко будут применяться гибкие трубы Изопрофлекс. Это трубы из сшитого полиэтилена в ППУ-изоляции с рабочей t 95 °С и максимальным давлением 1,0 МПа (Рис. 2).
Рис.2
Для производства труб в индустриальной изоляции уже имеется более 100 предприятий практически во всех федеральных округах. Суммарная производственная мощность этих предприятий - более 10 тыс. км труб в год. Но пока что загрузка производственных мощностей составляет от 30 до 60 %.
На рис. 3 показаны предварительно изолированные ППУ трубопроводы в полной комплектации, готовые к монтажу, для бесканальной прокладки и в оцинкованной оболочке (рис. 4) - для надземной прокладки. Срок службы теплотрасс с такими трубопроводами увеличивается до 30-40 лет, а тепловые потери сокращаются до 2 %. Понятно, что такая конструкция теплопроводов должна значительно сократить расход топлива и электроэнергии. Подсчитано, что при диаметре труб 1020 мм это сокращение на 1 км сетей составит 0,106 %, а при диаметре 530 мм - уже 0,217 %. Падение температуры в первом случае составит всего лишь 0,05 °С/км, во втором - 0,12 °С/км, а при диаметре 219 мм - 0,46 °С/км.
.jpg)
Рис.3
Рис.4
Время прокладки теплотрассы при использовании таких теплопроводов сокращается в 3-4 раза, капитальные затраты уменьшаются на 15-20 %, а затраты на ремонт снижаются в 3 раза. Но, пожалуй, самое главное достоинство таких тепловых сетей состоит в том, что благодаря обязательной установке системы оперативного дистанционного контроля за увлажнением тепловой изоляции (СОДК) практически исключается аварийность теплотрасс.
Примером ответственного подхода к решению проблемы надежности теплопроводов может служить МОЭК - Московская объединенная энергетическая компания. Инвестиционный проект «Реконструкция теплосетей», начатый этой компанией несколько лет тому назад, предполагает использование новейших технологий. Эти технологии позволяют резко сократить эксплуатационные расходы и продлить срок службы трубопроводов до 30-40 лет по сравнению с 8-12 годами при использовании традиционных технологий. Особое внимание будет уделено тепловым сетям с трубами малого диаметра, на долю которых приходится 96 % всех случаев повреждаемости тепловых сетей.
