Централизованное и децентрализованное правовое регулирование. Большая энциклопедия нефти и газа. Пути повышения эффективности правового регулирования

Случается, что частные дома, находящиеся в черте города, расположены рядом с проложенными сетями центрального теплоснабжения, а некоторые даже подключены к ним. Конечно, в нынешнее время в приоритете – отопление индивидуальное, а централизованное постепенно уходит в прошлое. Но если дом уже подключен к сети либо есть проблемы с автономной системой, то надо пользоваться тем, что есть в наличии. Для совместной работы источника тепла с потребителями используется зависимая и независимая система отопления. Что они собой представляют, а также плюсы и минусы обеих схем будут изложены в данном материале.

Зависимая (открытая) система теплоснабжения

Главная особенность зависимой системы заключается в том, что теплоноситель, протекающий по магистральным сетям, напрямую поступает в дом. Открытой ее называют потому, что из подающего трубопровода производится отбор теплоносителя для обеспечения дома горячей водой. Чаще всего такая схема применяется при подсоединении к тепловым сетям многоквартирных жилых домов, административных и прочих зданий общего пользования. Работа схемы зависимой системы отопления изображена на рисунке:

При температуре теплоносителя в подающем трубопроводе до 95 ºС он может быть направлен непосредственно в отопительные приборы. Если же температура выше и достигает 105 ºС, то на вводе в дом устанавливается смесительный элеваторный узел, чьей задачей является воду, поступающую из радиаторов, подмешивать в горячий теплоноситель с целью понижения его температуры.

Для справки. Централизованная зависимая система отопления имеет расчетный и реальный температурный график. Расчетный график характеризует максимальную температуру воды и в открытой системе бывает 105 / 70 ºС или 95 / 70 ºС. Реальный график зависит от погодных условий и может изменяться ежедневно, он поддерживается в центральном тепловом пункте. Когда на улице нет сильных морозов, температура теплоносителя значительно ниже расчетной.

Схема была очень популярна во времена СССР, когда расходом энергоносителей мало кто озабочивался. Дело в том, что зависимое подключение с элеваторными узлами смешения работает достаточно надежно и практически не требует присмотра, а работы по монтажу и затраты на материалы обходятся достаточно дешево. Опять же, не нужно прокладывать дополнительные трубы для подачи в дома горячей воды, когда ее можно успешно отбирать из тепловой магистрали.

Но на этом позитивные стороны зависимой схемы заканчиваются. А негативных гораздо больше:

• грязь, окалина и ржавчина из магистральных трубопроводов благополучно попадает во все батареи потребителей. Старым чугунным радиаторам и стальным конвекторам этакие мелочи были нипочем, а вот современным алюминиевым и прочим отопительным приборам точно несдобровать;
• вследствие уменьшения водоразбора, проведения ремонтных работ и прочих причин часто возникает перепад давления в зависимой системе отопления, а то и гидроудары. Это грозит последствиями для современных батарей и полимерных трубопроводов;
• качество теплоносителя оставляет желать лучшего, а ведь он напрямую идет на водоснабжение. И, хотя в котельной вода проходит все этапы очистки и обессоливания, километры старых ржавых магистралей дают о себе знать;
• регулировать температуру в помещениях непросто. Даже полнопроходные термостатические вентили быстро выходят из строя из-за плохого качества теплоносителя.

Независимая (закрытая) система отопления

В настоящее время при устройстве новых котельных стала чаще применяться независимая схема присоединения системы отопления. В ней имеют место основной и дополнительный контур циркуляции, гидравлически разделенные теплообменником. То есть теплоноситель от котельной или ТЭЦ идет до центрального теплового пункта, где попадает в теплообменник, это и есть главный контур. Дополнительный контур – это система отопления дома, теплоноситель в нем циркулирует через этот же теплообменник, получая тепло от сетевой воды из котельной. Схема работы независимой системы показана на рисунке:

Для справки. Раньше в подобных системах устанавливались громоздкие кожухотрубные теплообменники, занимавшие много места. Это было главной трудностью, но с появлением скоростных пластинчатых теплообменников данная проблема перестала существовать.

А как же быть с централизованной подачей горячей воды, ведь теперь брать ее из магистрали нельзя, там слишком высокая температура (от 105 до 150 ºС)? Все просто: независимая схема подключения допускает установку любого количества пластинчатых теплообменников, присоединенных к магистральным трубопроводам. Один будет обеспечивать теплом отопительную систему дома, а второй может готовить воду для хозяйственных нужд. Как это реализуется, показано ниже:

Чтобы горячая вода поступала всегда одинаковой температуры, контур ГВС делается замкнутым с организацией автоматической подпитки в обратном трубопроводе. В многоквартирных домах циркуляционную обратную линию ГВС можно увидеть в ванной комнате, к ней подсоединяются полотенцесушители.

Очевидно, что эксплуатация независимой системы отопления имеет массу преимуществ:

• домашний контур отопления не зависит от качества внешнего теплоносителя, состояния магистральных сетей и перепадов давления. Вся нагрузка ложится на пластинчатый теплообменник;
• есть возможность регулировать температуру в помещениях с помощью термостатических вентилей;
• теплоноситель в малом контуре можно отфильтровать и очистить от солей, главное, чтобы трубы были в хорошем состоянии;
• в системе ГВС будет вода питьевого качества, поступающая в дом по водопроводной магистрали.

Тем не менее из-за грязного теплоносителя низкого качества в центральной сети потребуется периодическая промывка независимой системы отопления, а точнее, - пластинчатого теплообменника. Благо, сделать это не так уж сложно. Еще из недостатков следует отметить более высокие затраты на приобретение оборудования, а именно: теплообменников, циркуляционных насосов и запорно - регулирующей арматуры. Зато закрытая система надежнее и безопаснее открытой, она больше отвечает современным требованиям и лучше адаптирована к новому оборудованию.

Заключение

Если в силу каких-то причин вам доведется выбирать схему подключения к централизованным сетям, то предпочтительнее независимая система отопления частного дома. Даже если температура в магистрали невысока, все равно не стоит подавать эту воду в свою систему, лучше гидравлически отделить ее от центральной. При условии, что такая возможность существует в материальном плане, а если нет – придется врезаться напрямую, по зависимой схеме.

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

При обустройстве теплообеспечения дома используется зависимая и независимая система отопления. Их отличие заключается в разных схемах подключения к теплотрассе.

Зависимая схема теплоснабжения

Если представить элеваторный узел жилого здания (как он выглядит можно посмотреть на фото), то он устроен следующим образом:

• от теплотрассы элеватор отделяют входные задвижки;
• за ними в месте подачи и обратки располагаются вентиля или задвижки. Через них с подающего или обратного трубопроводов подключают горячее водоснабжение. Нередко в современных элеваторах встречается по две врезки на линии подачи и обратке, которые разделяет подпорная шайба. Их назначение заключается в обеспечении постоянной циркуляции горячей воды;
• после врезки элементов для обеспечения ГВС находится сопло с камерой, где производится смешивание. Поток более горячей жидкости, поступающей из прямого трубопровода под высоким давлением, подогревает часть воды в обратке и направляется на повторную циркуляцию;
• домовые задвижки перекрывают отопительную систему здания – зимой они открыты, а в теплое время года закрыты.

Зависимая и независимая система отопления отличаются тем, что в первом варианте вода поступает в системы ГВС и теплоснабжения непосредственно из теплотрассы.

Независимая схема теплоснабжения

Независимая схема отопления выглядит так:

• из подающего трубопровода жидкость поступает в обратную линию, одновременно отдавая тепловую энергию теплообменнику. Вода в данном случае не используется для ГВС и обогрева помещений;
• в этот же теплообменник, но в его другой контур поступает вода для питья из водопровода. После нагрева она подается в отопительную систему и для использования в быту.

Так выглядит независимое присоединение системы отопления.

Зависимая и независимая система отопления - сравнение

Преимущество зависимой схемы присоединения отопления в том, что стоимость ее реализации недорогая. Дело в том, что при небольшой площади дома для него можно смонтировать самостоятельно, используя для этого обычную запорную арматуру. Дороже всего обойдется изготовление сопла, от его диаметра зависит тепловая мощность элеватора.

Достоинства, которые имеет независимая схема теплоснабжения:

• она позволяет более гибко регулировать температуру теплоносителя для отопления. Для этого достаточно будет уменьшить поступление теплоносителя через теплообменник и в результате температура воздуха в доме понизится. Можно также прижать задвижки в элеваторном узле и тем самым убрать перепад. Но для данных элементов подобная ситуация считается нештатной, поскольку возможно падение щечек и остановка циркуляции. Если система независимая, производительность регулируется просто – при помощи циркуляционного насоса;
• экономичность является следствием наличия гибкой настройки отопления в зависимости от нужд жильцов. В зависимой системе этот показатель находится на уровне не более 40%;
• независимая система теплоснабжения позволяет использовать в качестве теплоносителя воду, очищенную от примесей, или незамерзающие жидкости (подробнее: " "). Нагреть питьевую воду для ГВС не трудно. В свою очередь при наличии зависимой системы потребители вынуждены применять воду с большими загрязнениями – песком, окалиной и минеральными солями.

Зависимость от электроснабжения

Энергонезависимая система отопления означает, что отопительное оборудование может работать при отсутствии электричества. Некоторые виды нагревательных котлов и теплообеспечивающих конструкций не могут работать без электроэнергии, а другие способны функционировать без нее.

Котлы, работающие на твердом топливе

Теплогенератор, представляющий собой котел (стальной или чугунный), имеющий водную рубашку в топке и механическую регулировку поддувала при помощи термостата, является полностью энергонезависимым устройством. Правда, у данной конструкции существует серьезный недостаток, который заключается в том, что требуется постоянная дозагрузка твердого топлива.

Сделать независимое отопление частного дома, то есть без привлечения людей, помогают несколько технических решений:

1. Установка бункера и транспортной ленты. По мере того, как прогорает топливо, будут подаваться новые порции пеллет или опилок. Но для работы транспортера необходимо наличие электричества.
2. Использование пиролизного котла, в котором процесс горения разделяется на два этапа. Первый из них заключается в пиролизе дров при ограниченной подаче кислорода, а второй – в сжигании полученного газа. Наверху находится камера пиролиза, а под ней располагается отсек, где газ сгорает. При этом, чтобы продукты сгорания двигались против направления естественной тяги, необходим электрический вентилятор.
3. Котел верхнего горения может функционировать на одной закладке угля около пяти суток, поскольку тлеет лишь верхний его слой. Воздух к топливу подают сверху вниз, а золу уносит горячий поток продуктов сгорания. Но для обеспечения циркуляции воздуха потребуется электрический вентилятор.

Газовые котлы

Чтобы заработал энергонезависимый газовый котел, пользуются ручным розжигом при помощи пьезоэлемента и регулировкой пламени горелки механическим термостатом (прочитайте также: " "). Когда основная горелка при высокой температуре теплоносителя гаснет, в рабочем состоянии остается пилотная.

Приборы, оснащенные электронным розжигом, в случае простоя приостанавливают подачу газа полностью. После того, как теплоноситель остывает ниже критической отметки, нагрев возобновляется, но прежде разряд должен поджечь основную горелку. Воздух к горелке подается наддувным вентилятором, приводимым в движение электричеством.

Какая схема теплоснабжения лучше

Если в доме наблюдаются частые перебои с электроэнергией, предпочтительнее установить энергонезависимый газовый отопительный котел, поскольку им можно пользоваться и без электроэнергии. Но нельзя не отметить, что экономичностью эти приборы не отличаются: чтобы поддерживать пилотное пламя, затрачивается около 20% потребляемого объема газа.

Имеется еще один недостаток у газовых энергонезависимых отопительных котлов – у них отсутствует возможность контролировать погоду и управлять агрегатом по внешнему термостату, который определяет температурный режим, например, в самой удаленной комнате. Соответственно, отсутствует возможность программировать температуру на длительный период, например, на две недели.

Когда нужно сделать выбор, какая лучше зависимая и независимая система отопления, следует отметить, что первая из них на сегодняшний день стала невостребованной.

Одновременно надо сказать, что в современном строительстве применяется исключительно независимая схема присоединения системы отопления, несмотря на значительные финансовые расходы. Сейчас повсеместно переходят на независимое теплоснабжение. В ряде случаев задействуют комбинированную схему подсоединения теплового пункта, используя зависимую и независимую системы.

О видах систем отопления подробно на видео:

Главный принцип, по которому все системы отопления делятся на две основные группы, заключается в том, каким образом происходит в их трубах циркуляция теплоносителя. Она может быть естественной и принудительной. Есть зависимая и независимая .

Если применяется независимая схема присоединения систем отопления, вода из теплосети в теплообменниках нагревает вторичный теплоноситель, который идет в систему отопления.
Естественным образом циркуляция происходит из-за разницы давлений между холодным и горячим носителем. Горячий теплоноситель обеспечивает нагревание радиаторов, которые нагревают помещение.

Вследствие этого он остывает, и направляется обратно в котел по обратному трубопроводу.

Естественная циркуляция

Достоинства естественной циркуляции заключаются в том, что не нужен , а значит, и подвод электроэнергии на которой он работает. Так как система не очень сложна, надежность ее высокая. Также она безопасна.

Но есть и недостатки.

Трубы в системе отопления с естественной циркуляцией воздуха должны иметь большой диаметр, чтобы теплоноситель, проходя по ним, испытывал меньшее сопротивление. Особенности монтажа этих труб таковы, что они не всегда выглядят эстетично в сборе. И, пожалуй, главным минусом этой системы отопления является то, что она не пригодна для использования в больших зданиях. Но в частных домах она функционирует нормально, как и попутная система отопления, и система отопления двухтрубная тупиковая.

Принудительная циркуляция

Для работы отопительной системы с принудительной циркуляцией необходим насос, благодаря которому эта циркуляция обеспечивается.

Достоинства данной системы состоят в том, что она может иметь весьма эстетичный внешний вид. На материалы не требуется слишком больших затрат.

Обеспечить подачу теплоносителя система с принудительной циркуляцией может в любом здании.

Минусы системы в том, что ей необходимы дополнительные приборы, обеспечивающие безопасность ее функционирования, а также потребность в электрической энергии, без которой работать она не будет.

Циркуляционный насос иногда даже включается в схему системы с естественной циркуляцией. Делается это для того, чтобы на начальном этапе протапливания дома прогревались быстрее и равномернее.

Типы подключений

В зависимости от того, как подключаются отопительные приборы в системе, определяется ее тип. Одно-, двухтрубная и т.д. Есть кановская система отопления, например, гиперинверторная система отопления и др.

В двухтрубной системе радиаторы подключены параллельно.

Хороша эта система тем, что радиаторы, включенные в нее, прогреваются равномерно. Недостаток в увеличенном расходе материалов увеличен.

Однотрубная отопительная система называется так потому, что радиаторы в ней подсоединены к одному трубопроводу.

Теплоноситель в такой системе отдает тепло всем ее радиаторам последовательно. В связи с этим, к последним в цепи приборам доходит теплоноситель со значительно меньшей температурой, чем имел изначально.

Однако этот существенный недостаток может быть устранен, если используется – байпас. По часть теплоносителя проходит, не поступая в радиатор.

Бывает так, что в «многоэтажках», для обогрева которых используется однотрубная система, людям, проживающим на нижних этажах, тепла не хватает, а на верхних этажах, напротив, с этим все в порядке.

В коллекторной системе радиаторы имеют подающий и обратный трубопроводы, соединение их осуществляется через распределительные коллекторы. Поэтому цельные трубы могут прокладываться к радиатору от распределительного коллектора. Благодаря чему, в случае, если проводка труб скрытая, надежность системы увеличивается.

Достоинства:

• Наблюдение за работой радиаторов с одного шкафа распределительного.
• Эстетичность.
• Целостность труб.

Недостатки:

• Необходимость монтажа большого количества труб.
• Невозможность обеспечения естественной циркуляции.
• Потребность в дополнительных приборах безопасности.

Как видно, зависимая и независимая система отопления, другие типы систем имеют свои плюсы и минусы. Выбор осуществляется уже, исходя из конкретных условий, в которых должна эксплуатироваться отопительная система.

В современных отопительных системах в большинстве случаев есть газовые конденсационные и твердотопливные котлы, солнечные коллекторы, тепловые насосы.

О качестве оборудования, в принципе, может сказать марка, под которой оно изготовлено. Если производитель имеет хорошую репутацию, значит, качество продукции, выпускаемой им, – соответствующее.

Загородный дом может представлять собой сооружение, оснащенное различными коммуникациями и качественной мебелью, но вся роскошь станет бессмысленной, если жилье не отапливается или отопительная система не...

Отопление влияет на комфортное и уютное проживание в доме. Поэтому к выбору обогрева своего жилища нужно подходить со всей серьезностью вопроса. Если ваш дом имеет...

Система теплоснабжения служит одной из важнейших составляющих каждого жилого здания. Ее основная задача — обеспечение теплового комфорта для людей, находящихся в помещениях. Все системы центрального отопления подключаются по определенной схеме — зависимой или независимой. Данные системы теплоснабжения различаются по варианту их присоединения и имеют принципиальные различия. Независимая система отопления на данный момент набирает все большую популярность.

Независимая система отопления

Присоединение по зависимой схеме

Оно может выполняться в двух вариантах: непосредственно или с применением узла смешения. Если подключение выполняется по первому варианту, то перегретая вода из теплосетей смешивается в котле (в определенном объеме) с возвращающейся водой из системы отопления. Данным образом вода приобретает достаточную температуру, приблизительно до 100 0 . Ее величина зависит от мощности котла. Температура может быть и больше. Далее она поступает в источник обогрева. Тепловые пункты снабжаются насосными смесительными аппаратами и водоструйными элеваторами. Для создания оптимальной температуры воздуха в помещениях в трубопровод добавляют воду низкой температуры, снижая температурный режим. Второй вариант подключения подразумевает, что горячая и холодная вода перемешиваются, и жидкость теплоносителя с температурой 70-80 0 С направляется в отопительные радиаторы жилых зданий.

Зависимая схема подключения

Непосредственное присоединение может быть использовано непосредственно в тепловых сетях низкой температуры, где выполнена двухтрубная система с радиаторными дросселирующими термостатами. Здесь параметры теплоносителей постоянны в течение года. Тепловые сети отражают изменения в спросе потребителей в тепловом объеме, через приборы, показывающие перепад давления на входах. С их помощью электронные регуляторы изменяют подачу общих насосов тепловой сети.

Регулировать данную систему можно только количественно. Циркуляция источника тепла зависимой схемы выполняется через отличия величин давления воды на участках присоединения к элементам наружной системы отопления. Зависимое подключение и его схема присоединения с узлом смешения воды конструктивно проста и легка в обслуживании.

Стоимость схемы весьма сокращается за счет исключения некоторых конструктивных элементов. Зависимая схема выбирается, если теплопотребляющая система, в том числе и система отопления (по санитарным и гигиеническим рекомендациям) допускает увеличение гидравлического давления до величины давления воды снаружи при выходе в теплопровод. Какое-то время зависимая схема пользовалась популярностью в России, благодаря соотношению своих плюсов и минусов.

Узел независимой системы отопления

Преимущества и недостатки зависимой системы отопления

Преимущества:

• быстрая окупаемость;
• легкое и недорогое обслуживание.

Недостатки:

• отсутствие возможности регулировки температурного режима в помещениях;
• возможность использования только определенного оборудования системы, подходящего по требованиям станции (системы такого рода должны выдерживать высокое давление и гидравлические удары при запуске);
• требуется регулярное проведение мер по защите оборудования от жесткости солей, растворенных в теплоносителе, и кислородного воздействия, во избежание образования коррозии;
• перерасход потребляемых энергоресурсов.

Присоединение по независимой схеме

Независимая система отопления выглядит совершенно по-другому. Если присоединение элементов выполняется по независимой схеме, то вода в котле нагревается примерно до 150 0 , после чего через специальное теплообменное оборудование отправляется к основному теплоносителю. Основной теплоноситель служит для циркуляции в замкнутом контуре отапливаемого жилого дома. Вода в таком случае не смешивается.

Тепловой пункт оснащается циркуляционным насосом для обеспечения напора и водяными теплообменниками. Применение комплекса мер по энергосбережению системы: использование современных, электронных регуляторов температуры теплоносителя, циркуляционных насосов с регулируемой частотой вращения, приборов учета потребляемой тепловой энергии. Применение комплекса мер по обеспечению надежности работы: особое проектирование системы отопления всего населенного пункта, закольцовка их с возможностью аварийного переключения потребителей на различные источники теплового снабжения.

Принципиальная схема подключения по независимой системе

Независимая схема присоединения применяется, если в инженерной схеме недопустимо увеличение гидравлического давления (из условия системной прочности). То есть величина давления воды в наружном трубопроводе должна быть больше величины давления во внутреннем трубопроводе. Помимо осуществления неизменяемого теплового гидравлического режима под внешними воздействиями, подбираемого для каждого здания отдельно, независимое отопление характеризуется повышенной надежностью.

Оно наделено возможностью сохранить циркуляцию с участием содержания в воде определенного количества тепла, в течение определенного промежутка времени, которого приблизительно хватит для ликвидации непредвиденных аварийных ситуаций при неисправностях наружного теплопровода.

Гидравлический режим присоединения при независимой схеме не зависит от внешних элементов инженерной системы. В открытых системах обеспечения теплом рассматриваемое присоединение системы отопления повышает качество воды, приходящей через установки горячего водоснабжения. При этом схема присоединения настроена так, что вода не проходит через отопительные приборы, служащие отстойниками для различного рода грязи.

Принцип работы независимой схемы

Преимущества и недостатки независимой системы отопления

Преимущества:

• возможность гибкой регулировки температурного режима в помещениях (теплоноситель изолирован от котла теплоносителя системы отопления) путем поддерживания необходимого давления;
• возможность применения различного химического состава теплоносителя;
• получение эффекта энергосбережения, экономия тепла от 10 до 40%;
• возможность эффективной организации системы теплоснабжения при значительном удалении и территориальному разбросу потребителей;
• система отопления показывает высокий уровень надежности;
• улучшается качество воды горячего водоснабжения.

Недостатки:

• требуются огромные затраты на обслуживание;
• трудоемкий и дорогостоящий ремонт.

Элементы независимой системы отопления

В закрытых системах, выполненных в зависимой или независимой схемах отопления, подогреватели горячего водоснабжения присоединяются к тепловой сети в основном по параллельному, смешанному и последовательному вариантам. При выборе оптимального варианта учитывается отношение максимальной нагрузки, рассчитанной для отопления, к нагрузке горячего водоснабжения, которое применяется в некоторых районах. Это делается с помощью температурного графика централизованного регулирования выпуска тепла, принятого в абонентских тепловых энергопотребляющих приборах.

Система отопления, в которой применяется зависимое присоединение, сейчас потеряла свое распространение. В современном строительстве применяется исключительно независимая схема отопления. В современном мире они имеют все важные преимущества современных систем теплоснабжения, несмотря на крупные финансовые затраты и вложения. Переход на независимое отопление происходит повсеместно. Иногда применяют комбинированную схему присоединения местного теплового пункта, используя при этом и зависимую, и независимую системы отопления.

ВОДЯНЫЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Схема присоединения систем отопления к тепловым сетям зависит от: необходимости снижения потенциала на вводе; располагаемого перепада давлений на вводе; давления в обратной магистрали тепловой сети в точке присоединения системы отопления.

1. Непосредственное присоединение системы отопления к тепловой сети.

Без снижения температуры воды к тепловой сети непосредственно присоединяются системы отопления промышленных зданий, в которых по нормам допускается повышенная температура теплоносителя до 150 ºС (рис. 2.1 ).

Рис. 2.1 . Схема присоединения системы отопления к тепловой сети

2. Присоединение систем отопления через элеватор.

Максимальная температура воды в подающей линии тепловой сети, как правило, равна 150 ºС (СНиП), но в некоторых системах она достигает 170 – 190 ºС . Максимальная же температура воды в местной системе отопления по санитарно-гигиеническим нормам не должна превышать 95 – 105 ºС . Для понижения температуры воды в подающей линии системы отопления применяют элеваторы (рис. 2.2а ).

Рис. 2.2 . Схема присоединения системы отопления к тепловой

сети – а, конструктивная схема элеватора – б: 1 – сопло

элеватора; 2 – камера смешения; 3 – горловина

Элеватор выполняет две функции – служит смесителем и побудителем циркуляции в системе отопления. Элеватор был разработан профессором Чаплиным в 20-х годах и с тех пор широко применяется в стране (рис. 2.2б ).

Достоинства : простота конструкции и надежность в работе. Коэффициент смешения:

Требуемый коэффициент смешения элеватора обеспечивается при колебаниях давлений на вводе; изменения его очень незначительны.

Недостатки : малый КПД (10-15 %) и невозможность присоединения в концевых участках тепловой сети при малых перепадах давлений, недостаточных для работы элеватора; при аварии в тепловой сети невозможно обеспечить автономную циркуляцию воды в местных системах отопления, что при низких температурах наружного воздуха приводит к сильному выстыванию помещений; постоянное равенство жестко связывает гидравлический и температурный режимы в местных системах отопления и тепловых сетях. При высоких температурах наружного воздуха (перелом), что не позволяет уменьшать G тс воды в системе отопления. При постоянном коэффициенте смешения при уменьшении G тс уменьшается G под, следовательно уменьшается G о, что приводит к разрегулировке систем отопления.

Располагаемый напор перед элеватором:

, м в.ст, (2.2)

где ΔР С – потери давления в системе отоплени, м в.ст.

Если ΔР С = 1 м в.ст, U = 1, следовательно ΔР Э = 6 м в.ст.

Для устранения недостатков в последние годы разработаны и применяются элеваторы с регулируемым соплом, т.е. элеваторы с переменным регулируемым сечением сопла.

Рис. 2.3 . Конструктивная схема элеватора с регулируемым соплом:

1 – сопло; 2 – камера смешения; 3 – горловина;

4 – регулирующая игла; 5 – исток регулирующей иглы;

6 – механизм для перемещения иглы

Такие элеваторы позволяют в определенных пределах изменять коэффициент подмешивания.

Значительно большие возможности по регулированию системы отопления имеет схема присоединения со смесительными насосами. Насос может быть расположен на подаче, на обратке и на перемычке между Т1 и Т2 .

3. Насос на перемычке.

Рис. 2.4 . Схемы регулирования систем отопления

Насос, установленный на перемычке, забирает воду из обратной линии системы отопления и подает ее на смешение с горячей водой, поступающей из тепловой сети (рис. 2.4а ).

При аварийном отключении тепловой сети, насос осуществляет циркуляцию воды в местных системах отопления, чем предотвращает ее замораживание в течении относительно длительного периода (8-12 ч ): G н = G подм; ΔН н = ΔН АВ

4. Насос на подаче или обратке.

В концевых участках тепловой сети, где обычно применяются схемы присоединения со смесительным насосом, разность напоров не только мала, но и подвержены суточным и сезонным колебаниям. Эти колебания иногда настолько значительны, что могут привести к недополучению необходимого количества сетевой воды и теплоты потребителям. Именно в этих случаях установка насоса на подаче или обратке позволяет при работе насоса получить дополнительную необходимую циркуляцию (рис . 2.4.б ).

Большее применение имеет схема с насосом на обратке, т.к. в концевых участках тепловой сети, где наиболее употребимы эти схемы, часто давления в обратной магистрали повышены. Однако в этих случаях следует учитывать возможную остановку циркуляционного насоса и не допускать при этом превышения давления в системе отопления выше рабочего. Если давление в системе отопления при остановке насоса превысит Р раб. , надежнее применять независимую систему отопления.

При теплоснабжении высоких зданий или расположенных на высоких отметках местности иногда применяют схему с насосом на подаче (рис. 2.4в ), но, как правило, в этом случае следует отдать предпочтение тоже независимой схеме: G н = G о.

Наличие насосов в этих схемах позволяет проводить более совершенное регулирование системы отопления.

Для установки допускаются только малошумные бесфундаментные насосы.

Для упрощения и уточнения регулирования системы отопления должны иметь пологую характеристику. В этом случае независимо от количества подаваемой воды из сети система отопления будет работать с постоянным расходом циркуляционной воды, что обеспечит правильное распределение ее по стоякам и нагревательным приборам.

Рис. 2.4 . График работы насоса: 1-характеристика насоса;

2-характеристика сети.

При всех схемах насосного смешения отключение насоса приводит к поступлению в систему отопления горячей воды из тепловой сети, что может привести к ее повреждению. Правда, количество поступающей воды будет небольшим, т.к. потери напора в системе в несколько раз превышают потери напора в перемычке у насоса. Необходимо предусматривать защитное устройство, которое бы полностью отключало систему отопления при полной остановке насосов.

Необходимо устанавливать с рабочим и резервный насос.

Все эти недостатки насосных систем привели к созданию схемы, сочетающей и элеватор и насос (рис. 2.4г ).

5. Схема с элеватором и насосом.

В этом случае выход из строя насоса приведет к снижению коэффициента смешения, но не снизит его до нуля, как при схемах с чисто насосным смешением.

Эти схемы могут быть применены, когда разность напоров перед элеватором ΔН ЭЛ не может обеспечить необходимый коэффициент смешения, но не менее 5 м .в.ст.

С помощью этой схемы можно осуществить ступенчатое регулирование температуры подаваемой воды в зоне перелома. Длительность переломного периода от 0-10 ºС может достигать 1000 и более часов за отопительный период. Перерасход теплоты на отопление в этот период из-за подачи воды в сеть с температурой 70-75 ºС нежелателен.

Установка насоса на вводе с нормально работающим элеватором позволяет при включении насоса повысить коэффициент смешения, а значит снизить температуру t 1 в системе отопления.

6. Схема с регулятором давления.

При проектировании системы отопления встречаются случаи, когда напор в обратной линии тепловой сети оказывается ниже необходимого гидростатического давления для системы отопления.

В этом случае на обратке устанавливают регулятор давления РД (рис. 2.6 ), который и должен создать необходимый подпор в системе отопления с запасом 5 м (из условия заполнения системы отопления водой в статическом режиме).

Расчетный перепад перед элеватором ΔН ЭЛ должен определяться с учетом потерь в регуляторе давления.

Рис. 2.6. Схема подключения системы отопления к тепловой сети с РД

на обратке

Регулятор давления может предотвратить спуск воды из системы отопления через обратку при остановке тепловой сети. Чтобы полностью сохранить воду в системе отопления на подаче устанавливают обратный клапан.

7. Безэлеваторные системы.

Во всех рассмотренных схемах присоединения системы отопления существует гидравлическая и типовая связь между тепловой сетью и местными системами отопления. Поэтому все эти системы получили название «зависимые».

Основным недостатком зависимых систем является именно гидравлическая связь тепловой сети с нагревательным прибором абонентских установок, которые, как правило, имеют пониженную прочность (механическую), что ограничивает пределы допустимых давлений тепловой сети: чугунные радиаторы – Р доп = 60 м ; стальные радиаторы – Р доп = 100 м ; конвекторы – Р доп = 160 м. Превышение указанных давлений может привести к авариям.

Это снижает надежность и усложняет эксплуатацию систем теплоснабжения, т.к. при большом протяженности сетей и большом количестве абонентов потери давления в сети колеблются и изменяются в широких пределах. При этом уровень давлений в сети часто превышает допустимый для абонентов.

В тех случаях, когда разность между Р доп нагревательного прибора и Р расч в тепловой сети невелика, даже небольшое увеличение давления в обратке тепловой сети может привести к разрыву нагревательных приборов в системе отопления. Поэтому по условиям надежности работы систем теплоснабжения независимая схема присоединения является предпочтительной.

В тех же случаях, когда давление в тепловой сети в статических условиях превышает Р доп абонентов, применение независимой схемы присоединения является обязательным.

8. Независимая схема присоединения.

Рис. 2.7. Независимая схема присоединения системы отопления к

тепловой сети: 1 – линия подпитки системы отопления из

обратки тепловой сети

При независимых схемах система отопления присоединяется к тепловой сети через поверхностный подогреватель. Система отопления в этом случае работает под давлением собственного расширительного сосуда. Если система отопления рассчитана на работу с Δt = 105-70 ºС , то во избежании вскипания воды расширительный бак должен быть поднят над системой отопления на 2,5-3 м .

При системе отопления с опрокинутой циркуляцией это можно не предусматривать. Чтобы избежать накипеобразование в водонагревателе, рекомендуется подпитку системы отопления производить из обратной линии тепловой сети (рис. 2.7 ), в которой циркулирует умягченная и деаэрированная вода.

При нормальной эксплуатации системы отопления утечки воды в ней незначительны, что дает возможность заполнять расширительный бак не чаще 1 раза в месяц. Заполнение расширительного бака производится по перемычке, выполняемой для надежности с двумя кранами.

Основа данной схемы: наличие в схеме подогревателя позволяет осуществить более рациональный режим регулирования отопительной нагрузки. Это целесообразно при наличии в графике центрального регулирования зоны постоянных температур сетевой воды при положительной температуре наружного воздуха. Эта схема позволяет осуществлять регулирование пропусками по сетевой воде, т.к. работа циркуляционного насоса позволяет не прерывать отопление помещений, продолжая его на постепенно уменьшающейся температуре воды.

К недостаткам схемы относятся: а) наличие дополнительного дорогого оборудования: подогреватель, циркуляционный насос, расширительный бак и т.д.; б) увеличение размеров теплового пункта; в) дополнительные расходы на обслуживание и ремонт оборудования; г) увеличенные расходы на электроэнергию; д) увеличение удельного расхода воды в тепловой сети и увеличение Т2 в среднем на 3-4 ºС .