Система отопления 5 этажного дома: схема подачи отопления в панельных высотных домах, система в стене, фото и видео примеры

Содержание

схема подачи отопления в панельных высотных домах, система в стене, фото и видео примеры


Содержание:

1. Особенности отопительной системы многоквартирных домов
2. Назначение и принцип действия элеваторного узла
3. Конструктивные особенности схемы отопления
4. Разводка трубопровода в многоэтажном доме
5. Типы радиаторов для обогрева многоквартирных домов

Квартира в многоэтажном доме – это городская альтернатива частным домам, и в квартирах проживает очень большое количество людей. Популярность городских квартир не является странной, ведь в них есть все, что требуется человеку для комфортного проживания: отопление, канализация и горячее водоснабжение. И если два последних пункта не нуждаются в особом представлении, то схема отопления многоэтажного дома требует детального рассмотрения. С точки зрения конструктивных особенностей, централизованная система отопления в многоквартирном доме имеет ряд отличий от автономных конструкций, что позволяет ей обеспечить дом тепловой энергией в холодную пору года.

Особенности отопительной системы многоквартирных домов

При оборудовании отопления в многоэтажных домах необходимо в обязательном порядке соблюдать требования, устанавливаемые нормативной документацией, к которой относятся СниП и ГОСТ. В этих документах указано, что отопительная конструкция должна обеспечивать в квартирах постоянную температуру в пределах 20-22 градусов, а влажность должна варьироваться от 30 до 45 процентов.

Несмотря на наличие норм, многие дома, особенно из числа старых, не соответствуют данным показателям. Если это так, то в первую очередь нужно заняться установкой теплоизоляции и поменять отопительные приборы, а уже потом обращаться в теплоснабжающую компанию. Отопление трехэтажного дома, схема которого изображена на фото, можно приводит в качестве примера хорошей отопительной схемы.

Чтобы достичь необходимых параметров, используется сложная конструкция, требующая качественного оборудования.

При создании проекта отопительной системы многоквартирного дома специалисты используют все свои знания, чтобы достичь равномерного распределения тепла на всех участках теплотрассы и создать сопоставимое давление на каждом ярусе здания. Одним из неотъемлемых элементов работы такой конструкции является работа на перегретом теплоносителе, что предусматривает схема отопления трехэтажного дома или других высоток.

Как это работает? Вода поступает прямо с ТЭЦ и разогрета до 130-150 градусов. Кроме того, давление увеличено до 6-10 атмосфер, поэтому образование пара невозможно – высокое давление будет прогонять воду по всем этажам дома без потерь. Температура жидкости в обратном трубопроводе в таком случае может достигать 60-70 градусов. Конечно, в разное время года температурный режим может меняться, поскольку он напрямую завязан на температуру окружающей среды.

Назначение и принцип действия элеваторного узла

Выше было сказано, что вода в отопительной системе многоэтажного здания разогревается до 130 градусов. Но такая температура не нужна потребителям, и нагревать батареи до такого значения абсолютно бессмысленно, независимо от этажности: система отопления девятиэтажного дома в данном случае не будет отличаться от любой другой. Объясняется все довольно просто: подача отопления в многоэтажных домах завершается устройством, переходящим в обратный контур, которое называется элеваторным узлом. В чем смысл этого узла, и какие функции на него возложены?

Разогретый до высокой температуры теплоноситель попадает в элеваторный узел, который по принципу своего действия похож на инжектор-дозатор. Именно после этого процесса жидкость осуществляет теплообмен. Выходя через элеваторное сопло, теплоноситель под высоким давлением выходит через обратную магистраль.

Кроме того, через этот же канал жидкость поступает на рециркуляцию в отопительную систему. Все эти процессы в совокупности позволяют смешивать теплоноситель, подводя его к оптимальной температуре, которой достаточно для обогрева всех квартир. Использование элеваторного узла в схеме позволяет обеспечить наиболее качественное отопление в высотных домах, независимо от этажности.

Конструктивные особенности схемы отопления

В цепи отопления за элеваторным узлом находятся разные задвижки. Их роль нельзя недооценивать, поскольку они дают возможность регулировать отопление в отдельных подъездах или в целом доме. Чаще всего регулировка задвижек осуществляется вручную сотрудниками теплоснабжающей компании, если возникает такая необходимость.

В современных зданиях нередко используются дополнительные элементы, вроде коллекторов, тепловых счетчиков на батареи и другого оборудования. В последние годы почти каждая система отопления высотных зданий оснащается автоматикой, чтобы минимизировать вмешательство человека в работу конструкции. Все описанные детали позволяют добиться лучшей производительности, повышают КПД и дают возможность более равномерно распределять тепловую энергию по всем квартирам.

Разводка трубопровода в многоэтажном доме

Как правило, в многоэтажных домах используется однотрубная схема разводки с верхним или нижним розливом. Расположение прямой и обратной трубы может варьироваться в зависимости от множества факторов, включая даже регион, где расположено здание. Например, схема отопления в пятиэтажном доме будет конструктивно отличаться от отопления в трехэтажных зданиях.

При проектировании отопительной системы учитываются все эти факторы, и создается наиболее удачная схема, позволяющая довести все параметры до максимума. Проект может предполагать различные варианты розлива теплоносителя: снизу вверх или наоборот. В отдельных домах устанавливаются универсальные стояки, которые обеспечивают поочередность движения теплоносителя.

Типы радиаторов для обогрева многоквартирных домов

В многоэтажных домах нет единого правила, позволяющего использовать конкретный вид радиатора, поэтому выбор особо не ограничивается. Схема отопления многоэтажного дома довольно универсальна и имеет хороший баланс между температурой и давлением.

К основным моделям радиаторов, используемых в квартирах, можно отнести следующие устройства:


  1. Чугунные батареи. Нередко используются даже в самых современных зданиях. Дешево стоят и очень легко монтируются: как правило, установкой данного типа радиаторов владельцы квартир занимаются самостоятельно.
  2. Стальные отопители. Этот вариант является логичным продолжением разработок новых отопительных приборов. Будучи более современными, стальные панели отопления демонстрируют хорошие эстетические качества, довольно надежны и практичны. Очень хорошо сочетаются с регулирующими элементами отопительной системы. Специалисты сходятся во мнении, что именно стальные батареи можно назвать оптимальными при использовании в квартирах.
  3. Алюминиевые и биметаллические батареи. Изделия, изготовленные из алюминия, очень ценятся владельцами частных домов и квартир. Алюминиевые батареи имеют самые лучшие показатели, если сравнивать с предыдущими вариантами: отличные внешние данные, небольшой вес и компактность отлично сочетаются с высокими эксплуатационными характеристиками. Единственный минус этих устройств, который нередко отпугивает покупателей – высокая стоимость. Тем не менее специалисты не рекомендуют экономить на отоплении и считают, что такое вложение окупится довольно быстро.

Заключение

Правильный выбор батарей для централизованной системы отопления зависит от рабочих показателей, которые присущи теплоносителю в данном районе. Зная скорость остывания теплоносителя и тем его движения, можно рассчитать необходимое количество секций радиатора, его размеры и материал. Не стоит забывать и о том, что при замене отопительных приборов необходимо проследить за соблюдением всех правил, поскольку их нарушение может привести к возникновению дефектов в системе, и тогда отопление в стене панельного дома не будет выполнять свои функции (прочитайте: «Трубы отопления в стене»).


Выполнять ремонтные работы в отопительной системе многоквартирного дома самостоятельно также не рекомендуется, особенно в том случае, если это отопление в стенах панельного дома: практика показывает, что жильцы домов, не имея соответствующих знаний, способны выбросить важный элемент системы, посчитав его ненужным.

Централизованные системы отопления демонстрируют хорошие качества, но их нужно постоянно поддерживать в рабочем состоянии, а для этого нужно следить за многими показателями, включая теплоизоляцию, износ оборудования и регулярной замены отработавших свое элементов.


Схема отопления пятиэтажного дома. Особенности отопления в многоквартирных домах. Какие особенности имеет система отопления жилого многоквартирного дома

Львиная доля современного жилищного фонда больших городов приходится на многоэтажные дома, построенные еще при Советском Союзе. В те времена вопрос об экономии тепла не стоял настолько остро, и отопление жилых домов осуществлялось через централизованную систему. Тогда это было актуально, но на данный момент все больше наших соотечественников задумывается над тем как отказаться от отопления в многоквартирном доме.

Централизованная отопительная система

Никто не станет спорить с тем, что централизованная система подачи тепла в многоквартирные дома, в том виде, в котором она сейчас существует, мягко говоря, морально устарела.

Не секрет, что потери при транспортировке могут доходить до 30% и за все это нам приходится платить. Отказ от центрального отопления в многоквартирном доме процедура сложная и хлопотная, но для начала давайте разберемся, как это работает.

Отопление многоэтажного дома, представляет собой сложное инженерное сооружение. Здесь присутствует целый набор сливов, распределителей, фланцев, которые завязаны на центральный агрегат, так называемый элеваторный узел, через который осуществляется регулировка отопления в многоквартирном доме.

Рассказывать подробно о тонкостях работы данной системы сейчас нет смысла, так как этим занимаются профессионалы и простому обывателю это попросту не нужно, ведь от него здесь ничего не зависит. Для ясности лучше рассмотрим схему подачи тепла в квартиру.

Нижний розлив

Как видно из названия, схема распределения с нижним розливом предусматривает подачу теплоносителя снизу вверх. Классическое отопление 5 этажного дома, смонтировано именно по такому принципу.

Как правило, подача и обратка устанавливаются по периметру здания и проходят в подвале. Подающий и обратный стояки, в данном случае, являются перемычкой между магистралями. Это замкнутая система, которая подымается до крайнего этажа и опускается снова в подвал.

Несмотря на то, что эта схема считается самой простой, запуск ее в эксплуатацию, для слесарей дело хлопотное. Дело в том, что в верхней точке каждого стояка устанавливается устройство для стравливания воздуха, так называемый кран Маевского. Перед каждым запуском, нужно выпускать воздух, иначе воздушная пробка перекроет систему, и стояк не будет обогреваться.

Важно: некоторые жильцы крайних этажей стараются перенести клапан сброса воздуха на чердак, дабы не сталкиваться каждый сезон с работниками ЖКХ.
Такая переделка может дорого стоить.
Чердак — помещение холодное и если зимой остановить на час отопление, трубы на чердаке замерзнут и их разорвет.

Серьезным минусом здесь является то, что с одной стороны пятиэтажки, там, где проходит ввод, батареи горячие, а с противоположной стороны они прохладные. Особенно это ощущается на нижних этажах.

Верхний розлив

Устройство отопления в девятиэтажке, выполнено совсем по другому принципу. Подающая магистраль, минуя квартиры, сразу выносится на верхний технический этаж. Здесь же базируется расширительный резервуар, клапан сброса воздуха и система задвижек позволяющая отсечь в случае необходимости весь стояк.

В данном случае тепло более равномерно распределяется по всем радиаторам квартиры, вне зависимости от их местонахождения. Но здесь выплывает другая проблема, отопление первого этажа в девятиэтажке оставляет желать лучшего. Ведь пройдя по всем этажам, вниз теплоноситель доходит уже еле теплый, бороться с этим можно только путем увеличения количества секций в радиаторе.

Важно: проблема с замерзанием воды на техническом этаже, в данном случае, стоит не настолько остро.
Ведь сечение подающей магистрали порядка 50 мм, плюс в случае аварии, полностью сбросить воду со всего стояка можно за несколько секунд, достаточно лишь открыть воздушник на чердаке и задвижку в подвале.

Температурный баланс

Безусловно, все знают, что центральное отопление в многоквартирном доме имеет свои четко регламентированные нормативы. Так в отопительный сезон температура в комнатах не должна опускаться ниже +20 ºС, в ванной комнате или же в совмещенном санузле +25 ºС.

В виду того, что кухня в старых домах не отличается большой квадратурой, плюс она естественно обогревается за счет периодической работы печи, допустимый минимум температуры в ней +18 ºС.

Важно: все выше приведенные данные справедливы для квартир расположенных в центральной части здания.
Для боковых квартир, где большинство стен наружные, инструкция предписывает повышение температуры выше нормативной на 2 – 5 ºС.

Проблемы индивидуального обогрева

Отказ от центрального отопления в многоквартирном доме является заветной мечтой многих наших соотечественников. Если в крупных промышленных центрах система отопления жилых домов еще содержится в достойном состоянии, то на окраинах нашей могучей родины дела обстоят не настолько радужно.

Две стороны проблемы

Индивидуальный отказ от отопления в многоквартирном доме, как уже упоминалось, процесс сложный и хлопотный. Условно всю проблему можно разделить на 2 важных этапа, это юридический, то есть оформление разного рода документов и согласование по инстанциям. И технический, который включает в себя собственно закупку и монтаж оборудования.

Как это ни странно прозвучит, но технический этап гораздо проще. Сейчас рынок предлагает множество вариантов обогрева любого жилья, существует масса специализированных организаций, которые способны быстро и качественно смонтировать любое оборудование. В некоторых случаях все это даже можно смонтировать своими руками.

Учитывая уровень бюрократии и количество чиновников в нашей стране, юридическое оформление порой превращается в очень нервное и затратное мероприятие. Причина элементарно проста. Перейдя на индивидуальную систему, вы перестаете платить обслуживающей компании за отопление, а чиновник, который у себя любимого добровольно отберет кусок хлеба, еще не родился. Поэтому часто проблема решается только через суд.

Основная документация

Ниже мы приводим перечень согласований и документов общий для всех, но иногда на местном уровне принимаются какие-то дополнительные поправки и требования.

Поэтому перед началом своего «наступления на бюрократию» не лишним будет проконсультироваться у профильного юриста.

  • Изначально следует получить справку о наличии технической возможности для проведения подобных мероприятий. Ее выдает именно эксплуатационная компания и на этом этапе могут возникнуть самые большие трудности, ведь отказаться от лишнего плательщика нелегко.
  • Далее составляются технические условия для монтажа автономной системы. То есть высчитывается уровень потребления газа или электричества, возможность и характер подсоединения и все что с этим связано. Здесь лучше нанять специалиста.
  • Естественно без пожарников никак. На основе технических условий и обоснований, пожарный инспектор составляет и выдает соответствующий акт.

  • Если планируется система отопления жилого дома природным газом, то для потребуется монтаж коаксиальной трубы для вывода продуктов горения и подачи свежего воздуха к горелке. Кроме собственно газовой службы, разрешение на такой монтаж подписывается еще и в санэпидстанции.
  • Даже если вы являетесь мастером и легко можете обустроить все своими руками, в любом случае вам нужно будет нанять фирму, у которой есть официальная лицензия на проведение таких работ. Причем у вас должны остаться заверенные копии самих лицензий.
  • После того как все смонтировано и готово к работе, следует вызвать представителя местной газовой службы чтобы он подключил и опломбировал систему. Здесь же можно составить договор на сервисное обслуживание агрегата, без него вам не дадут разрешения на эксплуатацию.

Практическая сторона вопроса

После получения всех разрешений, первое, что вы должны сделать, это избавиться от всех отопительных приборов связанных с центральной системой. В современных новостройках это делается просто, там квартиры сдаются с расчетом, что хозяева сами должны монтировать разводку. Достаточно перекрыть и опломбировать ввод.

С хрущевками и девятиэтажками дело обстоит намного сложнее. Там стояки проходят прямо в квартире. Легче всего отсоединиться жильцам крайнего этажа, система обрезается у соседей снизу и закольцовывается.

Владельцам средних этажей придется монтировать на стояк мощную теплоизоляцию, чтобы доказать властям, что они не пользуются общественным теплом. Нормативы, здесь плавающие, поэтому все зависит от воли чиновника.

Несколько слов об обогревателях

В данном случае обогрев может быть организован двумя способами: при помощи конвекторов и посредством установки жидкостной системы с котлом. Газовые или электрические конвекторы являются приборами локального действия. Они крепятся к стене и полноценно обогревают только одну комнату.

Установка газового или электрического конвектора для обогрева городской квартиры целесообразна только в качестве дополнения к центральной системе. В этом случае чиновники не будут сильно препятствовать, так как они ничего не теряют.

Если же планируется полный отказ от центрального отопления в многоквартирном доме, то здесь выгоднее устанавливать центральный котел.

  • Отопление жилого дома газовым котлом наиболее выгодный вариант . В данном случае оптимальным вариантом будет монтаж настенного двухконтурного агрегата. Мощность таких котлов достигает 25кВт и они вполне справляются с обогревом квартиры в 100м².
    В южных регионах или в квартирах находящихся в центре здания, такой котел способен справиться и с большей квадратурой. Плюс второй контур обеспечит вас горячей водой для бытовых нужд.

  • То же самое можно сказать и об электрических котлах . По мощности они вполне сопоставимы с газовым оборудованием. Они также выпускаются одно или двухконтурными. Цена на такое оборудование значительно ниже, но впоследствии отопление электричеством обходится немного дороже.
  • Отдельно стоит упомянуть об электродных котлах . Габариты этих агрегатов отлично подходят для условий городской квартиры, цена оборудования вполне демократична, плюс в сравнении с другими электроприборами, эти котлы намного экономичней. Единственная проблема в том, что они предназначены только для отопления, греть воду для использования в быту, не получится.

Выбираем радиаторы

Как известно температура в помещении во многом зависит от качества выбранных батарей.

Количество, материал и конфигурация секций, при этом напрямую зависят от количества выделенного тепла и естественно экономии топлива.

  • Стальные радиаторы сейчас встречаются крайне редко. У этих конструкций больше минусов, чем плюсов. При достаточно посредственной теплоотдаче, они сильно подвержены коррозийным процессам и долго не прослужат. В их защиту говорит только низкая цена.
  • Сравнительно недавно появившиеся алюминиевые батареи пользуются заслуженной популярностью. Они легкие, долговечные и обладают уникальными характеристиками теплоотдачи. Для автономной системы они подходят идеально, но в централизованной городской системе алюминий может не выдержать гидроудара.
  • Биметаллические батареи как раз разрабатывались для городских систем с большим давлением. На стальном каркасе делается алюминиевое напыление, благодаря чему они ни в чем не уступают лучшим образцам в данной области.
  • Естественно классикой заслужено считаются . Что касается технических характеристик, то чугун, если не считать солидной массы, для отопительных систем подходит как нельзя лучше. Некоторые не любят такие батареи за грубоватый внешний вид, но современные чугунные радиаторы выглядят ничем не хуже, а иногда даже лучше чем модные алюминиевые аналоги.


На видео показаны тонкости выбора и монтажа.

Вывод

По мнению специалистов, центральное отопление в многоквартирном доме, рано или поздно исчезнет, уступив место небольшим котельным и персональным системам обогрева. Но пока, в большинстве регионов, оно справляется с возложенными на него задачами.

На сегодняшний день львиная доля наших соотечественников проживает в . Конечно, им не приходится задумываться о том, как поддерживать высокую температуру в каждом из помещений: центральное отопление легко и без хлопот решает эту проблему за них. Да, приходится ежемесячно отдавать приличную сумму за такой комфорт, однако, оно того стоит.

Схема отопления многоквартирного дома

Все-таки жильцам не приходится задумываться о том, чтобы , тратя немалые деньги на установку нужного оборудования и множество сил, чтобы поддерживать температуру в каждом из помещений на нужном уровне.

Ведь нормативы отопления многоквартирных домов 2019 года позволяют комфортно чувствовать себя каждому из обитателей. Например, приемлемым минимумом для жилых комнат является температура +20 градусов по Цельсию. Для ванной или совмещенного санузла этот показатель поднимается до +25 градусов. В кухнях температура не опускается ниже +18 градусов.

В проблемных боковых квартирах, из которых сильный ветер способен довольно быстро выдуть тепло, нормальной температурой считается +22 градуса. Зачастую уровень температуры в помещениях на 3–7 градусов выше, чем перечисленные выше, благодаря чему обитатели могут чувствовать себя весьма комфортно, не надевая теплых свитеров и брюк.

А ведь все это достигается путем приложения немалых усилий! Десятки и сотни людей ежедневно выходят на работу, чтобы обеспечить качественное отопление жилых домов.

Выше уже говорилось, что большинство современных домов в городах отапливается при помощи централизованной отопительной системы. То есть, имеется тепловая станция, на которой (в большинстве случаев при помощи угля) котлы отопления нагревают воду до очень высокой температуры. Чаще всего она составляет больше 100 градусов по Цельсию!

Поэтому, чтобы избежать закипания и испарения воды, давление в трубах очень велико – около 10 Кгс.

Вода подается во все здания, подключенные к теплотрассе. При подсоединении дома к теплоцентрали, устанавливаются вводные задвижки, позволяющие контролировать процесс подачи в него горячей воды. К ним же подключается теплоузел, а также ряд специализированного оборудования.


схема работы теплоузла

Вода может подаваться как сверху вниз, так и снизу вверх (при использовании однотрубной системы, о которой будет рассказано ниже), в зависимости от того, как расположены стояки отопления, или же одновременно во все квартиры (при двухтрубной системе).

Горячая вода, попадая в радиаторы отопления, нагревает их до нужной температуры, обеспечивая ее необходимый уровень в каждом помещении. Размеры радиаторов зависят как от размеров помещения, так и от его назначения. Конечно, чем больший размер имеют радиаторы, тем теплее будет там, где они установлены.

Каким бывает отопление

Имея в виду отопление многоквартирного дома, нельзя похвастать большим выбором. Все дома отапливаются примерно по одной и той же схеме. В каждом помещении находится чугунный радиатор отопления (его размеры зависят от размеров помещения и его назначения), в который подается горячая вода определенной температуры (теплоноситель), приходящая с тепловой станции.


пример чугунного радиатора

Однако вся схема подачи воды может различаться в зависимости от того, какая разводка отопления предусмотрена в конкретном здании – однотрубная или двухтрубная. Каждый из этих вариантов имеет определенные достоинства и недостатки. Чтобы лучше разобраться в этом вопросе, нужно точно знать все о первых и о вторых. Так что коротко опишем их.


Конечно, изменить тип системы отопления в квартире невозможно, это требует титанических усилий и огромной работы, которая затронет весь дом. Но все же знать о плюсах и минусах разных видов систем отопления будет полезно каждому владельцу квартиры.

В этом видео сделан широкий обзор различных систем отопления.

Разработка проекта системы отопления

Устройство отопления, начиная от вводной системы и заканчивая радиаторами отопления, создается сразу после того, как построен остов . Разумеется, к этому моменту проект отопления многоквартирного дома должен быть разработан, проверен и утвержден.

И именно на первом этапе нередко возникает ряд трудностей, как и при выполнении любой другой, очень сложной и важной работы.
Вообще, система отопления многоквартирного дома отличается сложностью.

Мощность системы отопления может зависеть от силы ветра в вашем регионе, материала, из которого построено здание, толщины стен, размеров помещений и множества других факторов. Даже две одинаковые квартиры, одна из которых расположена на углу здания, а другая – в его центре, требуют разного подхода.

Ведь сильный ветер в зимнее время года довольно быстро остужает наружные стены, а, значит, теплопотери угловой квартиры будут значительно выше.

Поэтому их необходимо компенсировать, установив более крупные радиаторы отопления. Учесть все нюансы, подобрать оптимальные решения могут только опытные специалисты, точно знающие, как устроено и как работает все оборудование.

Новичок, решивший провести расчет системы отопления в многоквартирном доме, с самого начала будет обречен на провал. И это приведет не только к значительному перерасходу ресурсов, но и поставит жизнь обитателей дома в опасность.

Как радиаторы отопления могут повлиять на температуру в помещении

Говоря про отопление квартиры и дома в целом, нельзя не уделить внимание радиаторам отопления. Все-таки именно они являются главными поставщиками тепла в большинство помещений квартиры. Большая часть людей привыкла к чугунным радиаторам, которые начали устанавливать в домах почти столетие назад.

Эти массивные, медленно нагревающиеся «монстры» и сегодня стоят в большинстве квартир.

Владельцы жилья красят их, завешивают шторами и тюлем и даже устанавливают специальные ширмы, чтобы их скрыть.

А ведь любые преграды уменьшают теплоотдачу, из-за чего температура в помещении может упасть на несколько градусов. Именно поэтому многие владельцы квартир предпочитают устанавливать более современные виды радиаторов. Они могут быть изготовлены из разных материалов.


Так выглядит на сегодняшний день основной рынок радиаторов отопления. Большой выбор позволяет подобрать подходящее решение даже самому придирчивому покупателю, которого не устраивают устаревшие массивные радиаторы из чугуна.

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.

Для обеспечения потребностей в отоплении жителей высотных зданий, хорошо подходят централизованные системы теплоснабжения. Централизованное теплоснабжение предполагает передачу подогретого теплоносителя из котельной по сети подведенных к многоэтажному дому изолированных труб. Централизованные котельные обладают достаточным КПД и дают возможность совмещать низкие эксплуатационные расходы и приемлемые показатели эффективности теплоснабжения многоэтажных домов.

Но для того, чтобы эффективность центрального теплоснабжения находилась на должном уровне, схема отопления в многоквартирном доме составляется профессионалами своего дела – инженерами-теплотехниками. Основополагающие принципы, по которым проектируется схема отопления дома, состоят в том, чтобы добиться максимальной эффективности обогрева при минимальной затрате ресурсов.

Подрядчики и строители заинтересованы в том, чтобы обеспечить владельцев квартир надежной и продуктивной системой теплоснабжения, поэтому схема отопления многоэтажного дома разрабатывается с учетом актуальной стоимости теплоресурсов, показателей тепловой отдачи отопительных приборов, их энергоэффективности и оптимальной последовательности подключения к контуру.

Любая схема отопления многоквартирного дома кардинально отличается от способа и последовательности подключения отопительных приборов в частных домах. Она имеет более сложную структуру и гарантирует то, что даже в лютые морозы жители квартир на всех этажах будут обеспечены теплом и не столкнутся с такими неприятностями, как завоздушенные радиаторы, холодные пятна, протечки, гидроудары и промерзшие стены.

Грамотно составленная система отопления многоквартирного дома схема для которой разрабатывается индивидуально, гарантирует что внутри квартир будут поддерживаться оптимальные условия.

В частности, температура зимой будет на уровне 20-22 градусов, а относительная влажность составит около 40%. Для достижения подобных показателей важна не только схема принципиальная отопления, а и качественно выполненная изоляция квартир, препятствующая выходу тепла на улицу через щели в стенах, кровле и оконных проемах.

Разработка схемы

На начальном этапе над разработкой схемы отопления трудятся специалисты-теплотехники, который проводят ряд расчетов и добиваются одинаковых показателей эффективности системы обогрева на всех этажах строения. Ими составляется аксонометрическая схема системы отопления, используемая в дальнейшем монтажниками. Корректно проведенные специалистами расчеты гарантируют, что для спроектированной системы отопления будет характерно оптимальное давление теплоносителя, которое не приведет к гидроударам и перебоям в работе.

Включение в схему отопления элеваторного узла

Подготовленная теплотехниками схема центрального отопления многоквартирного дома, предполагает, что в радиаторы, расположенные в квартире будет поступать теплоноситель приемлемой температуры. Однако на выходе из котельной температура воды может превышать 100 градусов. Чтобы добиться охлаждения теплоносителя путем подмешивания холодной воды, производится соединение обратки и подающей магистрали элеваторным узлом.


Разумная схема элеватора отопления позволяет узлу выполнять ряд функций.
Главной функцией узла является непосредственное участие в процессе теплообмена, поскольку горячий теплоноситель, попадая в него, дозируется и смешивается с инжектируемым теплоносителем из обратки. В итоге, узел позволяет добиться оптимальных результатов в вопросах смешивания горячего теплоносителя из котельной и остывшей воды из обратки. После этого подготовленный теплоноситель оптимальной температуры подается в квартиры.

Конструктивные особенности схемы

Эффективная система отопления в многоквартирном доме схема которой требует грамотных расчетов, подразумевает и использование множества других конструктивных элементов. Сразу после элеваторного узла в систему отопления интегрируются специальные задвижки, регулирующие подачу теплоносителя. Они помогают контролировать процесс отопления всего дома и отдельных подъездов, однако доступ к этим приборам имеют лишь сотрудники обслуживающих коммунальных предприятий.

В схеме отопления помимо тепловых задвижек используются и более чувствительные приборы для регулировки и настройки отопления.

Речь идет о приборах, повышающих производительность отопительной системы и позволяющих добиться максимальной автоматизации процесса обогрева дома. Это такие устройства, как коллекторы, терморегуляторы, автоматика, теплосчетчики и пр.

Разводка трубопровода

В то время как теплотехниками обсуждается оптимальная схема отопления дома центрального отопления, поднимается вопрос грамотной разводки трубопровода в доме. В современных многоэтажных домах схема разводки отопления может быть реализована по одному из двух вероятных шаблонов.

Однотрубное подключение

Первый шаблон предусматривает однотрубное подключение с верхней или нижней разводкой и является наиболее используемым вариантом при оборудовании отопительными приборами многоэтажных домов. При этом расположение обратки и подачи не является строго регламентированным и может варьироваться в зависимости от внешних условий – региона, в котором построен дом, его планировки, этажности и конструкции. Непосредственное направление движения теплоносителя по стоякам также может изменяться. Предусмотрен вариант движения подогретой воды по направлению снизу-вверх или сверху-вниз.

Отличается простым монтажом, доступной стоимостью, надежностью и продолжительным сроком эксплуатации, однако при этом оно имеет и ряд недочетов. Среди них потеря температуры теплоносителя во время движения по контуру и низкие показатели эффективности.

На практике могут использоваться различные приспособления для того, чтобы компенсировать недостатки, коими отличается однотрубная схема отопления лучевая система при этом может стать эффективным решением проблемы. Она рассчитана на использование коллектора, помогающего регулировать температурные режимы.

Двухтрубное подключение

Двухтрубное подключение является вторым вариантом шаблона. Двухтрубная схема отопления пятиэтажного дома (как пример) лишена недостатков, описанных выше, и отличается совершенно другой конструкцией, нежели однотрубная. При реализации данной схемы, подогретая вода из радиатора перемещается не к следующему отопительному прибору в контуре, а сразу попадает в обратный клапан и отправляется в котельную для подогрева. Таким образом, удается избежать потери температуры теплоносителя, циркулирующего по контуру многоэтажного дома.

Сложность подключения, которую предполагает батареи отопления в квартире, делает реализацию такого вида обогрева длительным и трудоемким процессом, требующим больших материальных и физических затрат. Обслуживание системы также не отличается дешевизной, но при этом высокая стоимость компенсируется качественным и равномерным обогревом дома на всех этажах.

Среди преимуществ, которые дает двухтрубная схема подключения батарей отопления стоит выделить возможность установки на каждый радиатор в контуре специального прибора – теплосчетчика. Он позволяет контролировать температуру теплоносителя в батарее, и, используя его в квартире, собственник добьется значительных результатов в вопросах экономии средств на оплату коммунальных услуг, ведь он сможет самостоятельно регулировать отопление при необходимости.

Подключение радиаторов к системе

После того, как выбран способ разводки труб, к контуру подключаются батареи отопления схема при этом регламентирует порядок подключения и тип используемых радиаторов. На данном этапе схема отопления трехэтажного дома не будет кардинально отличаться от схемы обогрева высотки.

Поскольку система центрального теплоснабжения отличается стабильной работой, универсальностью и имеет приемлемое соотношение температуры и давления теплоносителя, то схема подключения радиаторов отопления в квартире может подразумевать использование батарей из различных металлов. В многоэтажных домах могут использоваться чугунные, биметаллические, алюминиевые и , которые дополнят систему центрального отопления и предоставят владельцам квартир возможность проживать в комфортных температурных условиях.

Заключительный этап работ

На последнем этапе производится подключение радиаторов, при этом их внутренний диаметр и объем секций рассчитывается с учетом типа подачи и скорости остывания теплоносителя. Поскольку централизованное отопление представляет собой сложную систему взаимосвязанных компонентов, то произвести замену радиаторов или ремонт перемычек в конкретной квартире довольно сложно, ведь демонтаж какого-либо элемента способен вызвать перебои в работе теплоснабжения всего дома.

Поэтому владельцам квартир, использующим для обогрева центральное отопление, не рекомендуется самостоятельно проводить какие-либо манипуляции с радиаторами и системой трубопроводов, поскольку малейшее вмешательство может обратиться в серьезную проблему.

В целом же, грамотно разработанная, продуктивная схема отопления жилого многоквартирного дома позволяет добиться неплохих показателей в вопросах теплоснабжения и обогрева.

В Российской Федерации по большей части системы отопления многоэтажных домов являются централизованными, то есть, функционируют от ТЭЦ или центральной котельной. Но сами водяные контуры смонтированы по-разному, то есть они могут быть сделаны, как однотрубные, так и двухтрубные.

Для пассивных пользователей это не имеет никакого значения, но в случае капитального ремонта квартиры своими руками, вам придётся научиться разобраться в этих нюансах.

Централизованные системы отопления

Вначале обратим внимание на местную или автономную систему отопления, используемую по большей части в частном секторе и в редких случаях (в виде исключения) в многоэтажных строениях. В таких случаях котельная расположена непосредственно в самом здании или возле него, что позволяет производить корректную регулировку температуры теплоносителя.

Но цена автономии достаточно высока, поэтому легче построить ТЭЦ или одну мощную котельную, чтобы отопить ней целый жилой район. Теплоноситель из центра по магистральным трубам подаётся тепловые пункты, откуда уже распределяется по квартирам. Таким образом, на ТП можно производить дополнительную регулировку подачи теплоносителя при помощи циркуляционных насосов, то есть, такая принцип подачи называется независимым.

Существуют также зависимые системы отопления, как на фото вверху, это когда теплоноситель поступает в квартирные радиаторы непосредственно с ТЭЦ или котельной, без дополнительного распределения. Но температура воды не зависит от того, есть ли распределительные пункты или их нет. Такие узлы в основном служат чем-то вроде дополнительного циркуляционного насоса в автономной системе отопления.

Также можно разделить системы на закрытые и открытые, то есть, в закрытой системе горячего водоснабжения теплоноситель с ТЭЦ или котельной попадает в пункт распределения, где отдельно подаётся на радиаторы, а отдельно – на ГВС (горячее водоснабжение). такого распределения не предусматривают, и отбор на ГВС происходит непосредственно с магистрали. Поэтому в открытых системах вне отопительного сезона обеспечить жильцов горячей водой невозможно.

Виды подключений

Изменить схему централизованного водяного контура не в ваших силах, поэтому регулировка системы отопления многоквартирного дома может производиться только на уровне своей квартиры. Бесспорно, бывают ситуации, когда в отдельно взятом здании жильцы полностью переделывают систему, но здесь вступает в силу так называемая «привязка к местности», а принципы отопления при помощи одной или двух труб остаются неизменными.

На этой странице вы также сможете посмотреть видео ролик, который поможет вам разобраться в теме.

Однотрубная система отопления

  • Однотрубные системы отопления многоквартирных домов в силу своей экономии имеют множество недостатков, и главным из них является большая теплопотеря по ходу следования .
    То есть, вода в таком контуре подаётся снизу вверх, в каждой квартире попадая в радиаторы и отдавая тепло, ведь охлаждённая в приборе вода возвращается в ту же трубу. К конечному пункту теплоноситель доходит уже изрядно остывшим, поэтому от жильцов верхних этажей часто слышаться жалобы.

  • Но иногда такую систему упрощают ещё больше, пытаясь поднять температуру в , и для этого их врезают непосредственно в трубу. Получается, что сам радиатор является продолжением трубы, как это показано на нижней схеме.

  • От такого подключения выигрывают только первые пользователи, а в последние квартиры вода попадает ещё более холодной. К тому же утрачивается возможность регулировки радиаторов, ведь уменьшая подачу в отдельно взятой батарее, вы уменьшаете водоток по всей трубе.
    Также получается, что во время отопительного сезона вы не сможете поменять радиатор, не слив воду со всей системы, поэтому в таких случаях устанавливаются перемычки, позволяющие отключить прибор и направить воду по ним.
  • Для идеальным решением будет расстановка радиаторов по размеру, то есть, первые батареи должны быть самыми маленькими и, постепенно увеличиваясь, в конце нужно подключать самые большие приборы. Такое распределение смогло бы решить проблему равномерного обогрева, но, как вы сами понимаете, этого никто делать не будет.
    Получается, что экономия средств на монтаже отопительного контура выливается в проблемы с распределением тепла и, как следствие, в жалобы жильцов на холод в квартирах.

Двухтрубная система отопления

  • Двухтрубная система отопления в многоквартирном доме может быть открытой и закрытой, но она позволяет сохранять теплоноситель в оном температурном режиме для радиаторов любого уровня . Обратите внимание на схему подключения радиаторов внизу, и вы увидите, почему это так.

  • В двухтрубном контуре отопления остывшая вода из радиатора уже не возвращается в ту же трубу, а отводится в возвратный канал или в «обратку». Причём, совершенно не имеет значения, подключен ли радиатор со стояка или с лежака – главное, что температура теплоносителя остаётся неизменной на всём пути его следования по трубе подачи.
  • Немаловажным преимуществом в двухтрубном контуре является тот факт, что вы можете регулировать отдельно каждую батарею и даже установить на ней краны с термостатом для автоматического поддержания температурного режима. Также в таком контуре вы можете использовать приборы с боковым и нижним подключением, использовать тупиковое и попутное движение теплоносителя.

ГВС в системе отопления

  • Системы горячего отопления в России для многоэтажных домов в основном централизованы, и вода для ГВС нагревается теплоносителем в центральных тепловых пунктах. Горячее водоснабжение может подключаться от однотрубного или двухтрубного контура отопления.
  • В зависимости от количества труб в магистрали (одна или две) вы утром в кране для горячей воды можете получить либо тёплую, либо холодную воду. Например, если у вас однотрубная система отопления многоквартирного 5-ти этажного дома, то открыв горячий кран, в течение первых 20-30 секунд вы получите из него холодную воду.

  • Объясняется это очень просто – ночью практически нет разбора горячей воды, и вода в трубе остывает. Когда вы открываете кран, то вода с ЦТП подаётся в ваш дом, то есть, появляется разбор и остывшая вода сливается до появления горячей. Этим недостатком также обуславливается и перерасход воды, ведь вы просто сливаете ненужную холодную воду в канализацию.
  • В двухтрубной системе циркуляция воды непрерывна, поэтому там подобных проблем не возникает. Но иногда через систему ГВС закольцовывают стояк с полотенцесушителями, тогда это выливается в проблему – они горячие даже летом!
  • У многих возникает вопрос, а почему с окончанием отопительного сезона пропадает горячая вода и иногда надолго? Дело в том, что инструкция требует постотопительных испытаний всей системы, а на это нужно время, особенно если вы оказались на повреждённом участке. Но здесь можно весьма положительно охарактеризовать коммунальные службы, так как они стараются любыми путями, даже изменив схему подачи, обеспечить граждан горячей водой – всё-таки это их заработок.
  • Также в средине лета всю отопительную систему ждут текущие и капитальные ремонты, когда приходится отключать определённые участки. С наступлением осени проводятся испытания отремонтированных участков и какие-то места могут не выдержать, а это опять отключение. Не забывайте о том, что системе всё же централизована!

Радиаторы для централизованной системы отопления

  • Многие из нас давно привыкли к чугунным радиаторам, установленным ещё с момента постройки дома и даже, если возникнет необходимость – заменяют их аналогичными. Для централизованных систем отопления такие батареи достаточно хороши, потому что они выдерживают высокое давление, так в паспорте у батареи есть две цифры, первая из которых обозначает рабочее давление, а вторая – опрессовочное (испытательное). У чугунных приборов это обычно 6/15 или 8/15.

  • А вот в девятиэтажном доме рабочее давление обычно достигает 6 атмосфер, так что вышеописанные батареи вполне подходят, но у 22-х этажного давление может достигать 15 атмосфер, так что здесь уместнее приборы из стали или биметалла. Не подходят для централизованного отопления лишь алюминиевые радиаторы, так как они не выдержат рабочего состояния централизованного контура.

Рекомендации. Если вы затеяли капитальный ремонт в квартире и хотите также заменить радиаторы, то по возможности замените и трубы разводки.
Эти трубы на ½ или ¾ дюйма, скорее всего тоже не в очень хорошем состоянии и вместо них лучше использовать экопласт.
У стальных и биметаллических (секционных или панельных) радиаторов водотоки уже, нежели у чугунных, поэтому они могут забиться и утратить мощность.
Чтобы этого не произошло – на подаче воды в батарею поставьте обычный фильтр, который устанавливается перед водомером.

Заключение

Если система отопления многоэтажного дома не оправдывает наших ожиданий, то мы частенько ругаем коммунальные службы или даже конкретного сантехника, но в 99% случаев они этого не заслуживают. Основные проблемы с теплом возникают из-за проекта водяного контура и обслуживающий персонал уже не в силах что-либо изменить.

Схема отопления в пятиэтажном панельном доме

Содержание

  1. Особенности отопительной системы многоквартирных домов
  2. Назначение и принцип действия элеваторного узла
  3. Конструктивные особенности схемы отопления
  4. Разводка трубопровода в многоэтажном доме
  5. Типы радиаторов для обогрева многоквартирных домов
  6. Предыстория
  7. Проблема
  8. Поиск решений
  9. Расчет отопления в многоквартирном доме
  10. Что являет собой схема отопительной системы многоэтажного дома?
  11. Элеваторный узел централизованной отопительной системы
  12. Принцип построения отопительной системы
  13. Схема отопления многоэтажного дома
  14. Особенности отопления квартиры в многоэтажном доме
  15. Какие бывают системы отопления многоквартирного дома – схемы
  16. Централизованные системы отопления
  17. Виды подключений
  18. Двухтрубная сеть отопления и виды разводки
  19. Чем же отличается нижняя разводка от верхней?

Квартира в многоэтажном доме – это городская альтернатива частным домам, и в квартирах проживает очень большое количество людей. Популярность городских квартир не является странной, ведь в них есть все, что требуется человеку для комфортного проживания: отопление, канализация и горячее водоснабжение. И если два последних пункта не нуждаются в особом представлении, то схема отопления многоэтажного дома требует детального рассмотрения. С точки зрения конструктивных особенностей, централизованная система отопления в многоквартирном доме имеет ряд отличий от автономных конструкций, что позволяет ей обеспечить дом тепловой энергией в холодную пору года.

Особенности отопительной системы многоквартирных домов

При оборудовании отопления в многоэтажных домах необходимо в обязательном порядке соблюдать требования, устанавливаемые нормативной документацией, к которой относятся СниП и ГОСТ. В этих документах указано, что отопительная конструкция должна обеспечивать в квартирах постоянную температуру в пределах 20-22 градусов, а влажность должна варьироваться от 30 до 45 процентов.

Несмотря на наличие норм, многие дома, особенно из числа старых, не соответствуют данным показателям. Если это так, то в первую очередь нужно заняться установкой теплоизоляции и поменять отопительные приборы, а уже потом обращаться в теплоснабжающую компанию. Отопление трехэтажного дома, схема которого изображена на фото, можно приводит в качестве примера хорошей отопительной схемы.

Чтобы достичь необходимых параметров, используется сложная конструкция, требующая качественного оборудования. При создании проекта отопительной системы многоквартирного дома специалисты используют все свои знания, чтобы достичь равномерного распределения тепла на всех участках теплотрассы и создать сопоставимое давление на каждом ярусе здания. Одним из неотъемлемых элементов работы такой конструкции является работа на перегретом теплоносителе, что предусматривает схема отопления трехэтажного дома или других высоток.

Как это работает? Вода поступает прямо с ТЭЦ и разогрета до 130-150 градусов. Кроме того, давление увеличено до 6-10 атмосфер, поэтому образование пара невозможно – высокое давление будет прогонять воду по всем этажам дома без потерь. Температура жидкости в обратном трубопроводе в таком случае может достигать 60-70 градусов. Конечно, в разное время года температурный режим может меняться, поскольку он напрямую завязан на температуру окружающей среды.

Назначение и принцип действия элеваторного узла

Выше было сказано, что вода в отопительной системе многоэтажного здания разогревается до 130 градусов. Но такая температура не нужна потребителям, и нагревать батареи до такого значения абсолютно бессмысленно, независимо от этажности: система отопления девятиэтажного дома в данном случае не будет отличаться от любой другой. Объясняется все довольно просто: подача отопления в многоэтажных домах завершается устройством, переходящим в обратный контур, которое называется элеваторным узлом. В чем смысл этого узла, и какие функции на него возложены?

Разогретый до высокой температуры теплоноситель попадает в элеваторный узел, который по принципу своего действия похож на инжектор-дозатор. Именно после этого процесса жидкость осуществляет теплообмен. Выходя через элеваторное сопло, теплоноситель под высоким давлением выходит через обратную магистраль.

Кроме того, через этот же канал жидкость поступает на рециркуляцию в отопительную систему. Все эти процессы в совокупности позволяют смешивать теплоноситель, подводя его к оптимальной температуре, которой достаточно для обогрева всех квартир. Использование элеваторного узла в схеме позволяет обеспечить наиболее качественное отопление в высотных домах, независимо от этажности.

Конструктивные особенности схемы отопления

В современных зданиях нередко используются дополнительные элементы, вроде коллекторов, тепловых счетчиков на батареи и другого оборудования. В последние годы почти каждая система отопления высотных зданий оснащается автоматикой, чтобы минимизировать вмешательство человека в работу конструкции (прочитайте: «Погодозависимая автоматика систем отопления – об автоматике и контроллерах для котлов на примерах»). Все описанные детали позволяют добиться лучшей производительности, повышают КПД и дают возможность более равномерно распределять тепловую энергию по всем квартирам.

Разводка трубопровода в многоэтажном доме

Как правило, в многоэтажных домах используется однотрубная схема разводки с верхним или нижним розливом. Расположение прямой и обратной трубы может варьироваться в зависимости от множества факторов, включая даже регион, где расположено здание. Например, схема отопления в пятиэтажном доме будет конструктивно отличаться от отопления в трехэтажных зданиях.

При проектировании отопительной системы учитываются все эти факторы, и создается наиболее удачная схема, позволяющая довести все параметры до максимума. Проект может предполагать различные варианты розлива теплоносителя: снизу вверх или наоборот. В отдельных домах устанавливаются универсальные стояки, которые обеспечивают поочередность движения теплоносителя.

Типы радиаторов для обогрева многоквартирных домов

В многоэтажных домах нет единого правила, позволяющего использовать конкретный вид радиатора, поэтому выбор особо не ограничивается. Схема отопления многоэтажного дома довольно универсальна и имеет хороший баланс между температурой и давлением.

К основным моделям радиаторов, используемых в квартирах, можно отнести следующие устройства:

  1. Чугунные батареи. Нередко используются даже в самых современных зданиях. Дешево стоят и очень легко монтируются: как правило, установкой данного типа радиаторов владельцы квартир занимаются самостоятельно.
  2. Стальные отопители. Этот вариант является логичным продолжением разработок новых отопительных приборов. Будучи более современными, стальные панели отопления демонстрируют хорошие эстетические качества, довольно надежны и практичны. Очень хорошо сочетаются с регулирующими элементами отопительной системы. Специалисты сходятся во мнении, что именно стальные батареи можно назвать оптимальными при использовании в квартирах.
  3. Алюминиевые и биметаллические батареи. Изделия, изготовленные из алюминия, очень ценятся владельцами частных домов и квартир. Алюминиевые батареи имеют самые лучшие показатели, если сравнивать с предыдущими вариантами: отличные внешние данные, небольшой вес и компактность отлично сочетаются с высокими эксплуатационными характеристиками. Единственный минус этих устройств, который нередко отпугивает покупателей – высокая стоимость. Тем не менее, специалисты не рекомендуют экономить на отоплении и считают, что такое вложение окупится довольно быстро.

Заключение

Правильный выбор батарей для централизованной системы отопления зависит от рабочих показателей, которые присущи теплоносителю в данном районе. Зная скорость остывания теплоносителя и тем его движения, можно рассчитать необходимое количество секций радиатора, его размеры и материал. Не стоит забывать и о том, что при замене отопительных приборов необходимо проследить за соблюдением всех правил, поскольку их нарушение может привести к возникновению дефектов в системе, и тогда отопление в стене панельного дома не будет выполнять свои функции (прочитайте: «Трубы отопления в стене»).

Выполнять ремонтные работы в отопительной системе многоквартирного дома самостоятельно также не рекомендуется, особенно в том случае, если это отопление в стенах панельного дома: практика показывает, что жильцы домов, не имея соответствующих знаний, способны выбросить важный элемент системы, посчитав его ненужным.

Централизованные системы отопления демонстрируют хорошие качества, но их нужно постоянно поддерживать в рабочем состоянии, а для этого нужно следить за многими показателями, включая теплоизоляцию, износ оборудования и регулярной замены отработавших свое элементов.

Фото из подвала: на переднем плане – обратка с запорным вентилем.

Приветствую, камрады. Я уже неоднократно освещал ремонт квартиры в хрущевке у родственников (ванная и туалет), который благополучно завершен. Но с наступлением отопительного сезона моя помощь снова потребовалась, причем сразу для жильцов 5 этажей. Речь о развоздушивании стояка отопления, с которым нам удалось совладать, хотя и не без труда.

Предыстория

Был старый чугунный радиатор, который срезали и отправили в пункт приема металлолома.

Напомню, что в квартире родственников этим летом мы заменили 2 радиатора вместе с куском трубы, оставив конструкцию неизменной:

  1. Подача теплоносителя идет снизу – из подвала дома;
  2. Через байпас (открытый) он устремляется в квартиру второго этажа, и далее аж до пятого;
  3. На случай холодов байпас закрывается, чтобы теплоноситель циркулировал только через радиатор.

Установили новый биметаллический радиатор производства Таганрог. Как видно на фото – байпас открыт.

Проблема

Основная проблема, о которой мне поведали родственники – абсолютно холодные батареи в двух смежных комнатах, тогда как в других комнатах радиаторы заметно потеплели с началом отопительного сезона.

  1. В комнатах с теплыми батареями среднесуточная температура составляла +17С;
  2. В комнатах с неработающим отоплением +13С.

Как говорится, почувствуйте разницу…

На протяжении нескольких дней звонки соседей и родственников в теплосети заканчивались примерно одинаково – ничем, т.к. дом кооперативный, и его обслуживание не входит в их компетенцию, за исключением аварийных случаев.

А своего постоянного сантехника кооперативу из 60 квартир (4 подъезда), где больше половины жильцов – люди глубоко пенсионного возраста, содержать из своего кармана было накладно. Специалист на полставки следил лишь за тем, чтобы не было протечек во время запуска системы, и не более того.

Поиск решений

Прибыв на место, первым делом проверяю краны на радиаторах и на байпасах – все в открытом положении в обеих комнатах. Открываю краны Маевского на каждом радиаторе – тонкая струйка воды информирует, что давление в системе есть, а радиатор не завоздушен. Но нужно выяснить, есть ли вообще теплоноситель в системе.

С этой целью отправляюсь в подвал дома. От элеваторного узла определяю направление и нахожу «свои» трубы подачи и обратки.

Вот она наша магистраль.

Дойдя до месторасположения квартир нашего подъезда, вижу две трубы – подачи и обратки. На ощупь обе трубы различаются довольно ощутимо, так что определить, что более холодная — это обратка, не составило труда.

На первом плане – обратка.

Снова пускаю в ход руки – оба стояка холодные, хотя буквально в метре до этого участка температура была более чем комфортной. Причина – завоздушивание системы на верхнем пятом этаже, из-за чего теплоноситель не циркулирует.

Покидаю подвал и отправляюсь знакомиться с соседями верхнего этажа, попутно интересуясь у других жильцов наличием запорных кранов и их состоянием. Как и следовало ожидать, у всех стоят чугунные радиаторы, установленные 30 лет назад.

Пятый этаж – перемычка между комнатами.

В домах-хрущевках нет технического этажа, поэтому подача теплоносителя осуществляется снизу из подвала. Для наглядности работы системы отопления предлагаю рассмотреть представленную ниже схему.

Красными стрелками показано направление движения от подачи, синими – обратки.

Возвращаемся к квартире пятого этажа. В двух комнатах семейства пенсионеров были установлены чугунные радиаторы на 12 и на 7 секций. Именно их и предстояло развоздушить.

Причина отсутствия тепла – в скопившемся воздухе внутри радиатора.

Единственно доступный для этого способ – с помощью ниппеля (прообраз крана Маевского), врезанного в заглушку радиатора.

Предстоящее место работы.

  1. Старое оцинкованное ведро на 12 литров;
  2. Пассатижи;
  3. Две отвертки с плоским жалом;
  4. Несколько половых тряпок – брызги будут неизбежны.

Вот он наш нехитрый инструмент.

Устанавливаю ведро под радиатором.

Поскольку брызг ожидается много, обеспечиваю вокруг радиатора место для работы – убираю горшки с цветами и отодвигаю мебель подальше. Затем беру отвертку и осторожно, чтобы не слизать грани, откручиваю винт против часовой стрелки.

Усилия приходится прилагать чрезмерные.

  • Старая система не поддалась с первой попытки, пришлось задействовать пассатижи – с их помощью проворачивал отвертку, пока винт не стронулся с прикипевшего места;
  • Шипение воздуха ознаменовало начало выхода воздушной пробки. В течение 3-4 минут воздух покидал радиатор, после чего тонкой струйкой потекла холодная вода;
  • Отрегулировав винт таким образом, чтобы вода лилась в подставленное ведро, дал время – где-то за полчаса, когда ведро наполнилось наполовину, температура воды с ледяной сменилась на теплую, после чего я закрутил винт обратно.

Как не вспомнить классику: «О, тепленькая пошла…. »

Надеюсь, что мой опыт кому-нибудь из вас пригодится. Если симптомы аналогичные – договаривайтесь с соседями верхнего этажа и развоздушивайте стояк до наступления зимы. Удачи, камрады!

Расчет отопления в многоквартирном доме

Чаще всего, на протяжении многих лет пользуясь таким благом, как современная централизованная отопительная система, мы абсолютно не интересуемся тем, каким образом она устроена и как работает. Точнее, не интересуемся мы этим до тех пор, пока ее работа нас устраивает. Но вот представьте ситуацию – практически всех жильцов вашего дома не устраивает система отопления, и все готовы подключать в своих квартирах отдельные автономные системы. В таком случае и возникает вопрос – а как все работало до этого, и смогут ли квартиры отапливаться независимо друг от друга. Конечно, в таком случае потребуется расчет отопления в многоквартирном доме, составление проекта – все это делают специальные службы.

Отопление в многоквартирном доме

На самом деле, при строительстве любого дома, вне зависимости от количества этажей в последние несколько лет (а то и десятилетий) использовалась одна и та же достаточно простая схема отопления здания. То есть, и в трехэтажном, и в двенадцатиэтажном доме применяются одинаковые схемы создания отопительной системы. Конечно, возможно наличие незначительных отличий, которые подразумевает проект системы отопления многоквартирного дома, но в большинстве случае – идентичность полная.

Что являет собой схема отопительной системы многоэтажного дома?

На определенном этапе строительства в доме монтируется специальная тепловая трасса. На ней монтируется некоторое количество тепловых задвижек, от которых в дальнейшем и происходит процесс запитывания теплоузлов. Количество задвижек (и узлов, соответственно) напрямую зависит от количества этажей (стояков) и квартир в доме. Следующим после вводной задвижки элементом располагается грязевик. Нередки случаи, когда устанавливается сразу два данных элемента системы. Если проектом дома предусмотрена схема отопления хрущевки открытого типа, это требует после грязевика установки задвижки на ГВС, которая необходима для аварийного удаления теплоносителя из системы. Данные задвижки устанавливаются посредством врезки. Есть два варианта монтажа – на трубу подачи теплоносителя, или же на трубу обрата.

Схема отопления 9-этажного дома

Некоторая сложность и обилие элементов системы централизованного отопления вызваны тем, что в ней в качестве теплоносителя используется сильно нагретая вода. По сути, только повышенное давление в трубах системы, по которой она перемещается, не дает жидкости превратиться в пар.

В случае если подаваемая вода имеет сильно повышенную температуру, возникает необходимость задействования ГВС из обрата. Это обусловлено тем, что на участках, которые производят отток отработанного теплоносителя, давление значительно ниже, чем на подающих. После того, как температура теплоносителя падает до нормального уровня, жидкость вновь с подачки попадает в систему.

Следует отметить, что чаще всего теплоузел делается в небольшом замкнутом помещении, входить в которое могут только представители коммунальной компании, обслуживающей данную отопительную систему. Это обусловлено требованиями безопасности и применимо практически во всех современных многоэтажных домах.

Тепловой узел многоквартирного дома

Конечно, невольно возникает вопрос – если нередко температура теплоносителя в системе достигает критической точки, то почему же батареи в квартирах, в основном, – чуть теплые? На самом деле, все довольно банально.

Только схемой работы системы предусмотрено определенное количество элементов, которые защитят систему при повышенной температуре теплоносителя.

Однако довольно часто коммунальные компании попросту экономят топливо, нагревая теплоноситель до уровня, который крайне далек от реально требуемого. Кроме того, весьма часто при монтаже системы из-за халатности работников допускаются грубые ошибки, которые в дальнейшем являются причиной сильной теплопотери.

Элеваторный узел централизованной отопительной системы

Конечно, мало кто раньше слышал термин «элеваторный узел». Его смело можно назвать инжектором, который включает схема отопления девятиэтажного панельного дома или дома с меньшим количеством этажей. Ведь именно в него сквозь специальное сопло поступает разогретый практически до предела теплоноситель. Здесь же происходит нагнетание воды обрата, после чего жидкость начинает активно циркулировать в системе отопления. Собственно говоря, после того, как теплоноситель и обрат поступили в систему сквозь элеваторный узел, они получают ту температуру, которую мы ощущаем, прикасаясь к батарее.

Элеваторный узел централизованной отопительной системы

Нередко, в зависимости от плана, который подразумевает проект отопления многоквартирного дома, на тепловом узле могут устанавливаться задвижки различных типов. Во многом их вид зависит от того, какое количество помещений следует отапливать, задействован ли данный узел в отоплении одного стояка (подъезда) или всего дома. Кроме того, иногда, помимо задвижек, устанавливается и дополнительный коллектор, на котором, в свою очередь, закреплены запорные элементы. Нередко отдельный участок вводной системы служит для установки счетчиков. Чаще всего применяется один прибор учета для одного подъезда.

Принцип построения отопительной системы

Говоря о принципе работы схемы отопления многоэтажных домов, следует несколько слов сказать и о ее построении. На самом деле она довольно проста. В большинстве современных домов используется однотрубная централизованная схема отопления пятиэтажного дома или дома с меньшим/большим числом этажей. То есть, схема отопления 5 этажного дома являет собой единый (для одного подъезда) стояк, в котором подача теплоносителя может происходить как снизу, так и сверху.

При этом есть два варианта расположения подающего элемента – на чердаке или в подвале. Трубы обрата всегда прокладываются в подвальном помещении.

В соответствии с расположением подающего элемента, различается и два вида направленности теплоносителя. Так, при условии, что трубы подачи расположены в подвале, идет встречное движение теплоносителя. А если подающий элемент на чердаке – то попутное направление.

Схема разводки труб отопления в многоэтажке

Многие интересуются, каким образом производится определение площади радиатора для той или иной комнаты. На самом деле, все довольно просто – необходимо лишь учитывать скорость остывания используемого теплоносителя (воды).

Большинство из нас ошибочно полагают, что, чем выше дом – тем сложнее и запутаннее является схема отопления многоэтажного дома. Но это неправильное мнение. На самом деле, в основном, на расчет отопления в многоквартирном доме влияет количество квартир, которые необходимо отапливать.

Схема отопления многоэтажного дома

Собственная квартира в городе – это предмет роскоши. Также это комфорт и уют для ее хозяев, так как городская квартира является самым распространенным местом для жизни у современных горожан. Стоит отметить, что немаловажную роль в создании комфортной обстановки в такой квартире является хорошая система обогрева. Схема отопления многоэтажного дома является очень важной деталью для любого человека.

В современной жизни такая схема имеет много конструктивных отличий от обычных способов отопления. Поэтому схемы отопления трехэтажного дома и больше гарантируют эффективное прогревание стен даже в самую непредсказуемую погоду.

Особенности отопления квартиры в многоэтажном доме

Внимательно прочитав инструкцию к схеме обогрева многоэтажного дома можно убедиться, что в обязательном порядке следует соблюдать все нормы и требования.

В любой квартире должен быть соответствующий обогрев, поднимающий температуру воздуха до 22 градусов и сохраняющий влажность в помещении в пределах 40%.

Схема системы отопления многоквартирного дома предусматривает ее грамотный монтаж, благодаря чему и можно достигнуть такой температуры и влажности.

В процессе проектирования такой схемы отопления следует пригласить высококвалифицированных специалистов, которые смогут качественно просчитать все необходимые аспекты для работы. Они же должны добиться того, чтобы в трубах сохранялось равномерное давление теплоносителя. Такое давление должно быть одинаковым как на первом, так и на последнем этаже.

Основная особенность современной системы обогрева многоэтажного дома проявляется в работе на перегретой воде. Данный теплоноситель исходит из ТЭЦ и имеет очень высокую температуру – 150С с давлением до 10 атмосфер. В трубах образовывается пар за счет того, что давление в них сильно повышается, что также способствует передаче нагретой воды на последние дома многоэтажки. Также схема отопления панельного дома предполагает немалую температуру обратки в 70С. В теплую и холодную пору года температура воды может сильно отличаться, поэтому точные значения будут зависеть исключительно от особенностей окружающей среды.

Как известно, температура теплоносителя в трубах, которые установлены в многоэтажном доме, достигает 130С. Но настолько горячих батарей в современных квартирах просто-напросто не существует, а все из-за того, что есть подающая магистраль, по которой и проходит нагретая вода, а магистраль соединяется с обраткой при помощи специальной перемычки под названием «элеваторный узел».

Система отопления многоэтажного дома схема, которая является самой эффективной, в любом случае должна предусматривать наличие элеваторного узла.

Такая схема имеет много особенностей, так как такой узел предназначен для выполнения определенных функций. Теплоноситель с высокой температурой должен поступить в элеваторный узел, который выполняет основную функцию теплообмена. Вода достигает высокой температуры и при помощи высокого давления проходит через элеватор, чтобы инжектировать теплоноситель из обратки. Параллельно из трубопровода вода также подается на рециркуляцию, которая происходит в системе обогрева.

Такая схема отопления 5 этажного дома является самой эффективной, поэтому активно устанавливается в современные многоэтажные дома.

Так выглядит отопление в многоквартирном доме схема которого предусматривает наличие элеваторного узла. На нем можно увидеть много задвижек, которые выполняют немаловажную роль в обогревании и равномерной подачи тепла.

Как правило, такие задвижки без проблем регулируются в ручную. Но регулировкой задвижек, как правило, занимаются только высококвалифицированные специалисты, которые работают в госслужбах.

Устанавливая отопление в многоквартирном доме, схема также должна предусматривать наличие таких задвижек во всех возможных точках, чтобы в случае аварии можно было перекрыть поток горячей воды или убавить давление. Этому также способствуют разные коллекторы и другая аппаратура, которая работает в автоматическом режиме. Поэтому такая техника обеспечивает большую производительность отопления и эффективность ее подачи на последние этажи.

Большое количество многоэтажных домов имеют однотрубные системы отопления, которые предполагают нижнюю разводку. Стоит отметить, что учитывается также сама конструкция многоэтажки и много других аспектов, которые могут повлиять на схему отопления.

В зависимости от этих аспектов, теплоноситель может подаваться как сверху в низ, так и снизу вверх. Некоторые дома имеют специальные стояки, которые исполняют роль поставщика горячей воды вверх, а холодной вниз. Поэтому во многих квартирах устанавливают чугунные батареи, которые очень устойчивы к перепадам температур.

Отправьте ссылку на этот материал своим друзьям в соцсетях:

Какие бывают системы отопления многоквартирного дома – схемы

Системы отопления большинства многоэтажных домов в нашей стране, как правило, подключены к ТЭЦ или центральной котельной, то есть являются централизованными. В зависимости от того, каким образом смонтированы водяные контуры в системе отопления многоквартирного дома, она может быть как однотрубной, так и двухтрубной.

Рассмотрим подробнее, какие существуют системы отопления многоэтажных домов, и каковы их преимущества и недостатки.

Централизованные системы отопления

Прежде всего, стоит упомянуть о местной или автономной системе отопления. Плюс этой системы в том, что она функционирует от котельной, расположенной внутри самого многоквартирного дома, либо рядом с ним. Это позволяет самостоятельно регулировать температуру теплоносителя.

К минусам автономии относится ее высокая цена, из-за которой она крайне редко используется в многоэтажных строениях (в основном, такую систему выбирают владельцы частных домов).

Намного чаще строят ТЭЦ или устраивают одну мощную котельную для отопления целого жилого района. В этом случае, теплоноситель по магистральным трубам поступает из центра в тепловые пункты, а уже оттуда – в квартиры. Такой принцип подачи называется независимым, поскольку позволяет дополнительно регулировать подачу теплоносителя с помощью циркуляционных насосов.

В зависимой системе отопления жилого многоквартирного дома теплоноситель подается в квартирные радиаторы напрямую с ТЭЦ или котельной. Однако существенной разницы между этими двумя системами нет, так как тепловые пункты выполняют здесь функцию, сравнимую с той, которую выполняют дополнительные циркуляционные насосы в автономной системе отопления, и на температуру самого теплоносителя не влияют.

Также системы отопления многоквартирного дома разделяются на закрытые и открытые (с вариантами схем Вы можете ознакомиться в интернете).

В закрытой системе теплоноситель с ТЭЦ или котельной поступает в пункт распределения, откуда по отдельности подается на горячее водоснабжение и в квартирные радиаторы .

В открытой системе подобное распределение не предусматривается, то есть она не позволяет обеспечивать жильцов дома горячей водой вне отопительного сезона.

Виды подключений

Как уже говорилось выше, по типу подключения системы многоквартирного дома бывают однотрубными и двухтрубными.

Система отопления однотрубная многоквартирного дома имеет огромное количество недостатков, наиболее существенным из которых принято считать большую теплопотерю по ходу следования. В такой системе отопления многоквартирного дома, схема которой отличается простотой, подача теплоносителя осуществляется снизу вверх. Попадая в квартирные радиаторы нижних этажей, и отдавая тепло, вода возвращается в ту же трубу и, будучи изрядно остывшей, продолжает свой путь наверх. Отсюда и частые жалобы жильцов верхних этажей на то, что радиаторы в их квартирах плохо прогреваются.

Двухтрубная система отопления в квартире (схему можно посмотреть в сети интернет) получила наибольшее распространение в строительстве. Основной отличительной особенностью такой системы является наличие двух магистралей: подающей и обратной.

По одной трубе (подающей) теплоноситель транспортируется от котла отопления к нагревательным приборам. Вторая магистраль (обратная) необходима для вывода уже охлажденной воды и ее возврата обратно в котельную.

Главный плюс двухтрубной системы отопления многоквартирного дома заключается в том, что теплоноситель подается во все обогревательные приборы равномерно с одинаковой температурой, независимо от того, на первом этаже расположена квартира или на шестнадцатом.

Немаловажен и тот факт, что наличие двух труб значительно упрощает процесс промывки систем отопления многоквартирного дома.

Существует два способа расположения труб, объединенных в единую отопительную сеть: горизонтальный и вертикальный.

Горизонтальную сеть отопления, подразумевающую постоянную циркуляцию теплоносителя, обычно монтируют в малоэтажных строениях, имеющих большую протяженность (к примеру, в производственных цехах или на складах), а также в панельно-каркасных домах.

Вертикальную двухтрубную систему отопления многоквартирного дома используют в многоэтажных зданиях, где каждый этаж подсоединяется отдельно. Неоспоримым преимуществом такой сети является то, что в ней практически не образуются воздушные пробки.

Двухтрубная сеть отопления и виды разводки

Обе схемы расположения труб (и вертикальная, и горизонтальная) позволяют использовать два вида разводки – нижнюю и верхнюю. При этом в отопительных системах многоэтажных зданий, где трубы расположены по вертикальной схеме, обычно используется нижняя разводка.

Чем же отличается нижняя разводка от верхней?

При монтаже нижней разводки подающую магистраль прокладывают в цокольном этаже или подвале, а обратную магистраль (так называемую «обратку») – еще ниже.

Для отвода лишнего воздуха при использовании нижней разводки требуется устройство верхней воздушной линии. Для равномерного распределения теплоносителя по системе, котел рекомендуется располагать как можно ниже относительно радиаторов отопления.

Верхнюю разводку делают чаще всего по чердаку, который должен быть хорошо утеплен. При таком способе разводки в наивысшей точке отопительной системы устанавливается расширительный бачок. Главным плюсом верхней разводки является большое давление в подающих магистралях.

Порекомендуйте этот материал с сайта WikiТЕПЛО своим друзьям в социальных сетях, нажмите на ссылку:

нормативы и правила 2019 года

На сегодняшний день львиная доля наших соотечественников проживает в многоэтажных многоквартирных домах. Конечно, им не приходится задумываться о том, как поддерживать высокую температуру в каждом из помещений: центральное отопление легко и без хлопот решает эту проблему за них. Да, приходится ежемесячно отдавать приличную сумму за такой комфорт, однако, оно того стоит.

Схема отопления многоквартирного дома

Все-таки жильцам не приходится задумываться о том, чтобы отапливать свои квартиры самостоятельно, тратя немалые деньги на установку нужного оборудования и множество сил, чтобы поддерживать температуру в каждом из помещений на нужном уровне.

Ведь нормативы отопления многоквартирных домов 2019 года позволяют комфортно чувствовать себя каждому из обитателей. Например, приемлемым минимумом для жилых комнат является температура +20 градусов по Цельсию. Для ванной или совмещенного санузла этот показатель поднимается до +25 градусов. В кухнях температура не опускается ниже +18 градусов.

В проблемных боковых квартирах, из которых сильный ветер способен довольно быстро выдуть тепло, нормальной температурой считается +22 градуса. Зачастую уровень температуры в помещениях на 3–7 градусов выше, чем перечисленные выше, благодаря чему обитатели могут чувствовать себя весьма комфортно, не надевая теплых свитеров и брюк.

А ведь все это достигается путем приложения немалых усилий! Десятки и сотни людей ежедневно выходят на работу, чтобы обеспечить качественное отопление жилых домов.

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

  • 1 Схема отопления дома
  • 2 Каким бывает отопление
    • 2. 1 Однотрубная система отопления
    • 2.2 Двухтрубная система отопления
  • 3 Разработка проекта системы отопления
  • 4 Как радиаторы отопления могут повлиять на температуру в помещении

Схема отопления дома

Выше уже говорилось, что большинство современных домов в городах отапливается при помощи централизованной отопительной системы. То есть, имеется тепловая станция, на которой (в большинстве случаев при помощи угля) котлы отопления нагревают воду до очень высокой температуры. Чаще всего она составляет больше 100 градусов по Цельсию!

Поэтому, чтобы избежать закипания и испарения воды, давление в трубах очень велико – около 10 Кгс.

Вода подается во все здания, подключенные к теплотрассе. При подсоединении дома к теплоцентрали, устанавливаются вводные задвижки, позволяющие контролировать процесс подачи в него горячей воды. К ним же подключается теплоузел, а также ряд специализированного оборудования.

схема работы теплоузла

Вода может подаваться как сверху вниз, так и снизу вверх (при использовании однотрубной системы, о которой будет рассказано ниже), в зависимости от того, как расположены стояки отопления, или же одновременно во все квартиры (при двухтрубной системе).

Горячая вода, попадая в радиаторы отопления, нагревает их до нужной температуры, обеспечивая ее необходимый уровень в каждом помещении. Размеры радиаторов зависят как от размеров помещения, так и от его назначения. Конечно, чем больший размер имеют радиаторы, тем теплее будет там, где они установлены.

Вернуться к оглавлению

Каким бывает отопление

Имея в виду отопление многоквартирного дома, нельзя похвастать большим выбором. Все дома отапливаются примерно по одной и той же схеме. В каждом помещении находится чугунный радиатор отопления (его размеры зависят от размеров помещения и его назначения), в который подается горячая вода определенной температуры (теплоноситель), приходящая с тепловой станции.

пример чугунного радиатора

Однако вся схема подачи воды может различаться в зависимости от того, какая разводка отопления предусмотрена в конкретном здании – однотрубная или двухтрубная. Каждый из этих вариантов имеет определенные достоинства и недостатки. Чтобы лучше разобраться в этом вопросе, нужно точно знать все о первых и о вторых. Так что коротко опишем их.

Однотрубная система отопления

Ее конструкция отличается простотой, а, значит, надежностью и дешевизной. Но все же она не слишком востребована. Дело в том, что, попадая в систему отопления дома, теплоноситель (горячая вода) должен пройти через все радиаторы отопления, прежде чем попадет в возвратный канал (его также называют «обраткой»). Конечно, нагревая поочередно все радиаторы, теплоноситель теряет температуру. В результате, добираясь до последнего пользователя, вода имеет сравнительно невысокую температуру, из-за чего в последнем помещении она может значительно отличаться от температуры в том, в которое приходит вначале. Это нередко вызывает недовольство среди жильцов. Поэтому описанная система отопления многоэтажного дома используется сравнительно редко.

Двухтрубная система отопления

Лишена тех недостатков, которые присущи описанной выше системе отопления. Конструкция этой системы существенно отличается. Горячая вода, пройдя через радиатор отопления, попадает не в трубу, ведущую к следующему радиатору, а сразу в возвратный канал. Оттуда сразу отправляется назад, на тепловую станцию, где будет нагрета до нужной температуры.

Подробней узнать о двухтрубной системе отопления можете из статьи на нашем сайте.

Конечно, этот вариант требует значительно больших затрат как при монтаже системы, так и при обслуживании. Зато эта схема устройства отопительной системы позволяет обеспечить одинаковую температуру во всех отапливаемых зданиях.

Пример двухтрубной системы отопления

Она дает также возможность устанавливать счетчик отопления. Установив его на радиатор отопления, владелец может самостоятельно регулировать уровень его нагрева и, соответственно, снижать затраты на оплату счетов за отопление.

В однотрубной системе отопления такой вариант невозможен. Уменьшая количество горячей воды, проходящей через радиаторы, вы таким образом можете доставить немало хлопот соседям, к которым теплоноситель попадает, пройдя через вашу квартиру. То есть правила отопления в этом случае будут откровенно нарушены.

Изменить тип системы отопления в квартире невозможно, это требует титанических усилий и огромной работы, которая затронет весь дом. Но все же знать о плюсах и минусах разных видов систем отопления будет полезно каждому владельцу квартиры.

В этом видео сделан широкий обзор различных систем отопления.

Вернуться к оглавлению

Разработка проекта системы отопления

Устройство отопления, начиная от вводной системы и заканчивая радиаторами отопления, создается сразу после того, как построен остов многоквартирного здания. Разумеется, к этому моменту проект отопления многоквартирного дома должен быть разработан, проверен и утвержден.

И именно на первом этапе нередко возникает ряд трудностей, как и при выполнении любой другой, очень сложной и важной работы.
Вообще, система отопления многоквартирного дома отличается сложностью.

Специалистам необходимо рассчитать оптимальную толщину всех труб, которые будут использоваться при монтаже, размеры радиаторов и многое другое.

Мощность системы отопления может зависеть от силы ветра в вашем регионе, материала, из которого построено здание, толщины стен, размеров помещений и множества других факторов. Даже две одинаковые квартиры, одна из которых расположена на углу здания, а другая – в его центре, требуют разного подхода.

Ведь сильный ветер в зимнее время года довольно быстро остужает наружные стены, а, значит, теплопотери угловой квартиры будут значительно выше.

Поэтому их необходимо компенсировать, установив более крупные радиаторы отопления. Учесть все нюансы, подобрать оптимальные решения могут только опытные специалисты, точно знающие, как устроено и как работает все оборудование.

Новичок, решивший провести расчет системы отопления в многоквартирном доме, с самого начала будет обречен на провал. И это приведет не только к значительному перерасходу ресурсов, но и поставит жизнь обитателей дома в опасность.

Вернуться к оглавлению

Как радиаторы отопления могут повлиять на температуру в помещении

Говоря про отопление квартиры и дома в целом, нельзя не уделить внимание радиаторам отопления. Все-таки именно они являются главными поставщиками тепла в большинство помещений квартиры. Большая часть людей привыкла к чугунным радиаторам, которые начали устанавливать в домах почти столетие назад.

Эти массивные, медленно нагревающиеся «монстры» и сегодня стоят в большинстве квартир.

Владельцы жилья красят их, завешивают шторами и тюлем и даже устанавливают специальные ширмы, чтобы их скрыть.

А ведь любые преграды уменьшают теплоотдачу, из-за чего температура в помещении может упасть на несколько градусов. Именно поэтому многие владельцы квартир предпочитают устанавливать более современные виды радиаторов. Они могут быть изготовлены из разных материалов.

  1. Алюминий. Прекрасный материал – легкий, обладающий высокой теплопроводностью и изящный. Его не нужно красить, нагревается очень быстро, и через считаные минуты начинает отдавать тепло помещению. Увы, у него есть минусы. Например, вода с повышенной кислотностью может со временем нанести радиаторам отопления непоправимый вред. Кроме того, алюминий является довольно пластичным и мягким материалом. Слишком высокое давление (чаще всего на первых этажах 12–16-этажных зданий) может просто разорвать их.
  2. Сталь. Выглядят эти радиаторы просто великолепно. Так же как и алюминиевые, очень быстро нагреваются и передают тепло окружающему помещению. пример стального радиатора отопления

    Высокая прочность позволяет изготавливать довольно миниатюрные радиаторы, которые, благодаря хорошей теплопередаче, способны поддерживать нужную температуру в помещении. Высокая прочность гарантирует, что даже при высоком давлении радиаторы не будут повреждены. Единственный минус – высокое содержание кислорода в воде может негативно воздействовать на внутреннюю стенку «батареи».

  3. Чугун. Не стоит думать, что чугун безвозвратно покинул мир отопительных систем. Современные технологии позволяют изготавливать довольно миниатюрные и привлекательные радиаторы из чугуна. Они не только обладают высокой прочностью, но и не боятся повышенной кислотности воды или большого содержания кислорода. Их производят в России, Беларуси и некоторых странах Европы. Стоимость этих радиаторов сравнительно невысока, что делает их популярными во многих странах мира.

Так выглядит на сегодняшний день основной рынок радиаторов отопления. Большой выбор позволяет подобрать подходящее решение даже самому придирчивому покупателю, которого не устраивают устаревшие массивные радиаторы из чугуна.

Впрочем, если вы живете в доме, в котором часто наблюдаются перебои с подачей воды в систему отопления, не стоит спешить менять старые радиаторы. Да, они не слишком привлекательны. Кроме того, еще и медленно нагреваются.

Но стоит учитывать, что, не быстро нагреваясь, они также медленно остывают. То есть они обладают очень высокой тепловой инерцией. Поэтому такие радиаторы способны защитить вас от частых перепадов температуры, негативно сказывающихся на здоровье и самочувствии людей.

Расчет отопления в многоквартирном доме, схемы, проект системы

Чаще всего, на протяжении многих лет пользуясь таким благом, как современная централизованная отопительная система, мы абсолютно не интересуемся тем, каким образом она устроена и как работает. Точнее, не интересуемся мы этим до тех пор, пока ее работа нас устраивает. Но вот представьте ситуацию – практически всех жильцов вашего дома не устраивает система отопления, и все готовы подключать в своих квартирах отдельные автономные системы. В таком случае и возникает вопрос – а как все работало до этого, и смогут ли квартиры отапливаться независимо друг от друга. Конечно, в таком случае потребуется расчет отопления в многоквартирном доме, составление проекта – все это делают специальные службы.

Отопление в многоквартирном доме

На самом деле, при строительстве любого дома, вне зависимости от количества этажей в последние несколько лет (а то и десятилетий) использовалась одна и та же достаточно простая схема отопления здания. То есть, и в трехэтажном, и в двенадцатиэтажном доме применяются одинаковые схемы создания отопительной системы. Конечно, возможно наличие незначительных отличий, которые подразумевает проект системы отопления многоквартирного дома, но в большинстве случае – идентичность полная.

  • Что являет собой схема отопительной системы многоэтажного дома?
  • Элеваторный узел централизованной отопительной системы
  • Принцип построения отопительной системы

Что являет собой схема отопительной системы многоэтажного дома?

На определенном этапе строительства в доме монтируется специальная тепловая трасса. На ней монтируется некоторое количество тепловых задвижек, от которых в дальнейшем и происходит процесс запитывания теплоузлов. Количество задвижек (и узлов, соответственно) напрямую зависит от количества этажей (стояков) и квартир в доме. Следующим после вводной задвижки элементом располагается грязевик. Нередки случаи, когда устанавливается сразу два данных элемента системы. Если проектом дома предусмотрена схема отопления хрущевки открытого типа, это требует после грязевика установки задвижки на ГВС, которая необходима для аварийного удаления теплоносителя из системы. Данные задвижки устанавливаются посредством врезки. Есть два варианта монтажа – на трубу подачи теплоносителя, или же на трубу обрата.

Схема отопления 9-этажного дома

Некоторая сложность и обилие элементов системы централизованного отопления вызваны тем, что в ней в качестве теплоносителя используется сильно нагретая вода. По сути, только повышенное давление в трубах системы, по которой она перемещается, не дает жидкости превратиться в пар.

В случае если подаваемая вода имеет сильно повышенную температуру, возникает необходимость задействования ГВС из обрата. Это обусловлено тем, что на участках, которые производят отток отработанного теплоносителя, давление значительно ниже, чем на подающих. После того, как температура теплоносителя падает до нормального уровня, жидкость вновь с подачки попадает в систему.

Следует отметить, что чаще всего теплоузел делается в небольшом замкнутом помещении, входить в которое могут только представители коммунальной компании, обслуживающей данную отопительную систему. Это обусловлено требованиями безопасности и применимо практически во всех современных многоэтажных домах.

Тепловой узел многоквартирного дома

Конечно, невольно возникает вопрос – если нередко температура теплоносителя в системе достигает критической точки, то почему же батареи в квартирах, в основном, – чуть теплые? На самом деле, все довольно банально.

Только схемой работы системы предусмотрено определенное количество элементов, которые защитят систему при повышенной температуре теплоносителя.

Однако довольно часто коммунальные компании попросту экономят топливо, нагревая теплоноситель до уровня, который крайне далек от реально требуемого. Кроме того, весьма часто при монтаже системы из-за халатности работников допускаются грубые ошибки, которые в дальнейшем являются причиной сильной теплопотери.

Элеваторный узел централизованной отопительной системы

Конечно, мало кто раньше слышал термин «элеваторный узел». Его смело можно назвать инжектором, который включает схема отопления девятиэтажного панельного дома или дома с меньшим количеством этажей. Ведь именно в него сквозь специальное сопло поступает разогретый практически до предела теплоноситель. Здесь же происходит нагнетание воды обрата, после чего жидкость начинает активно циркулировать в системе отопления. Собственно говоря, после того, как теплоноситель и обрат поступили в систему сквозь элеваторный узел, они получают ту температуру, которую мы ощущаем, прикасаясь к батарее.

Элеваторный узел централизованной отопительной системы

Нередко, в зависимости от плана, который подразумевает проект отопления многоквартирного дома, на тепловом узле могут устанавливаться задвижки различных типов. Во многом их вид зависит от того, какое количество помещений следует отапливать, задействован ли данный узел в отоплении одного стояка (подъезда) или всего дома. Кроме того, иногда, помимо задвижек, устанавливается и дополнительный коллектор, на котором, в свою очередь, закреплены запорные элементы. Нередко отдельный участок вводной системы служит для установки счетчиков. Чаще всего применяется один прибор учета для одного подъезда.

Принцип построения отопительной системы

Говоря о принципе работы схемы отопления многоэтажных домов, следует несколько слов сказать и о ее построении. На самом деле она довольно проста. В большинстве современных домов используется однотрубная централизованная схема отопления пятиэтажного дома или дома с меньшим/большим числом этажей. То есть, схема отопления 5 этажного дома являет собой единый (для одного подъезда) стояк, в котором подача теплоносителя может происходить как снизу, так и сверху.

При этом есть два варианта расположения подающего элемента – на чердаке или в подвале. Трубы обрата всегда прокладываются в подвальном помещении.

В соответствии с расположением подающего элемента, различается и два вида направленности теплоносителя. Так, при условии, что трубы подачи расположены в подвале, идет встречное движение теплоносителя. А если подающий элемент на чердаке – то попутное направление.

Схема разводки труб отопления в многоэтажке

Многие интересуются, каким образом производится определение площади радиатора для той или иной комнаты. На самом деле, все довольно просто – необходимо лишь учитывать скорость остывания используемого теплоносителя (воды).

Большинство из нас ошибочно полагают, что, чем выше дом – тем сложнее и запутаннее является схема отопления многоэтажного дома. Но это неправильное мнение. На самом деле, в основном, на расчет отопления в многоквартирном доме влияет количество квартир, которые необходимо отапливать.

Какое давление в системе отопления многоэтажного дома должно быть

Давление, которое должно быть в системе отопления многоквартирного дома, регламентируется СНиПами и установленными нормами. При расчете берут во внимание диаметр труб, типы трубопровода и отопительных приборов, расстояние до котельной, этажность.

Содержание

  1. Виды давления
  2. Требования ГОСТ и СНиП
  3. Давление в летний период
  4. Как поднять давление
  5. Минимальное давление
  6. Перепад давления

Виды давления

Говоря о давлении в системе отопления, подразумевают 3 его вида:

  1. Статическое (манометрическое). При выполнении расчетов его принимают равным 1атм или 0,1 МПа на 10 м.
  2. Динамическое, возникающее при включении в работу циркуляционного насоса.
  3. Допустимое рабочее, представляющее собой сумму двух предыдущих.

В первом случае это сила давления теплоносителя в радиаторах, запорной арматуре, трубах. Чем выше этажность дома, тем большее значение приобретает этот показатель. Чтобы преодолеть подъем столба воды применяют мощные насосы.

Второй случай — это давление, возникающее в процессе движения жидкости в системе. А от их суммы — максимального рабочего давления, зависит работа системы в безопасном режиме. В многоэтажном доме его величина достигает 1 МПа.

Требования ГОСТ и СНиП

В современных многоэтажных домах монтаж системы отопления осуществляют, опираясь на требования ГОСТа и СНиП. В нормативной документации оговорен диапазон температур, которые центральное отопление должно обеспечить. Это от 20 до 22 градусов С при параметрах влажности от 45 до 30%.

Чтобы достичь этих показателей, необходим просчет всех нюансов в работе системы еще при разработке проекта. Задача теплотехника — обеспечить минимальную разность значений давления жидкости, циркулирующей в трубах, между нижними и последними этажами дома, сократив тем самым теплопотери.

Этажность Рабочее давление, атм
До 5 этажей 2-4
9-10 этажей 5-7
             От 10 и выше 12

На реальную величину давления влияют следующие факторы:

  • Состояние и мощность оборудования, подающего теплоноситель.
  • Диаметр труб, по которым теплоноситель циркулирует в квартире. Бывает, что желая повысить температурные показатели, хозяева сами меняют их диаметр в большую сторону, снижая общее значение давления.
  • Расположение конкретной квартиры. В идеале это не должно иметь значения, но в действительности существует зависимость от этажа, и от удаленности от стояка.
  • Степень износа трубопровода и нагревательных приборов. При наличии старых батарей и труб не следует ожидать, что показатели давления останутся в норме. Лучше предупредить возникновение нештатных ситуаций, заменив отслужившую свое теплотехнику.
Как меняется давление от температуры

Проверяют рабочее давление в высотном доме при помощи трубчатых деформационных манометров. Если при проектировании системы конструкторы заложили автоматическую регулировку давления и его контроль, то дополнительно устанавливают датчики разных типов. В соответствии с требованиями, прописанными в нормативных документах, контроль осуществляют на наиболее ответственных участках:

  • на подаче теплоносителя от источника и на выходе;
  • перед насосом, фильтрами, регуляторами давления, грязевиками и после этих элементов;
  • на выходе трубопровода из котельной или ТЭЦ, а также на вводе его в дом.

Обратите внимание: 10% разницы между нормативным рабочим давлением на 1 и 9 этаже — это нормально.

Давление в летний период

В период, когда отопление бездействует как в теплосети, так и в системах отопления поддерживается давление, величина которого превышает статическое. В противном случае в систему попадет воздух и трубы начнут коррозировать.

Минимальное значение этого параметра определяется высотой здания плюс запас от 3 до 5 м.

Как поднять давление

Проверки давления в отопительных магистралях многоэтажных домов нужны обязательно. Они позволяют анализировать функциональность системы. Падение уровня давления даже на незначительную величину, может стать причиной серьезных сбоев.

При наличии централизованного отопления систему чаще всего испытывают холодной водой. Падение давления за 0,5 часа на величину большую, чем 0,06 МПа указывает на наличие порыва. Если этого не наблюдается, то система готова к работе.

Непосредственно перед стартом отопительного сезона выполняют проверку водой горячей, подаваемой под максимальным давлением.

Изменения, происходящие в системе отопления многоэтажного дома, чаще всего не зависят от хозяина квартиры. Пытаться повлиять на давление — затея бессмысленная. Единственное, что можно сделать, устранить воздушные пробки, появившиеся из-за неплотных соединений или неправильно выполненной регулировки клапана спуска воздуха.

На наличие проблемы указывает характерный шум в системе. Для отопительных приборов и труб это явление очень опасно:

  • Расслаблением резьбы и разрушениями сварных соединений во время вибрации трубопровода.
  • Прекращением подачи теплоносителя в отдельные стояки или батареи в связи со сложностями с развоздушиванием системы, невозможностью регулировки, что может привести к ее размораживанию.
  • Понижением эффективности системы, если теплоноситель прекращает движение не полностью.

Чтобы предотвратить попадание воздуха в систему необходимо перед ее испытанием в рамках подготовки к отопительному сезону осмотреть все соединения, краны на предмет пропускания воды. Если услышите характерное шипение при пробном запуске системы, немедленно ищите утечку и устраняйте ее.

Можно нанести на стыки мыльный раствор и там, где герметичность нарушена, будут появляться пузырьки.

Иногда давление падает и после замены старых батарей на новые алюминиевые. На поверхности этого металла от контакта с водой появляется тонкая пленка. Побочным продуктом реакции является водород, за счет его сжимания давление снижается.

Вмешиваться в работу системы в этом случае не стоит — проблема носит временный характер и со временем уходит сама по себе. Это происходит исключительно в первое время после монтажа радиаторов.

Повысить напор на верхних этажах высотного здания можно путем установки циркуляционного насоса.

Внимание: самой удаленной точкой трубопровода является угловая комната, следовательно, давление здесь самое меньшее.

Минимальное давление

Из условия, когда перегретая вода в системе отопления не вскипает, принимается минимальное давление.

Температура воды,

градусов С

Минимальное давление ,

атм

130 1,8
140 2,7
150 3,9

Определить его можно следующим образом:

К высоте дома (геодезической) добавляют запас приблизительно 5 м, чтобы избежать завоздушивания, плюс еще 3 м на сопротивление системы отопления внутри дома. Если на подаче давление недостаточное, то батареи на верхних этажах останутся непрогретыми.

Если взять 5-этажный дом, то на подаче минимальное давление должно иметь значение:

5х3+5+3=23 м = 2,3 ата = 0,23 Мпа

Перепад давления

Чтобы отопительная система нормально выполняла свои функции, перепад давлений, представляющий собой разность между его величинами на подаче и обратке, должен быть определенной и постоянной величины. В числовом выражении он должен быть в пределах от 0,1 до 0,2 МПа.

Отклонение параметра в меньшую сторону свидетельствует о сбое в циркуляции теплоносителя по трубам. Колебание в сторону увеличения показателя — о завоздушивании отопительной системы.

В любом случае нужно искать причину изменения, иначе отдельные элементы могут выйти со строя.

Если давление упало, то проверяют на наличие утечек: отключают насос и наблюдают изменения статического давления. Если оно продолжает снижаться, то ищут место повреждения путем последовательного выведения из схемы разных участков.

В случае, когда статический напор не меняется, то причина кроется в неисправности оборудования.

Стабильность перепада рабочего давления изначально зависит от проектировщиков, от выполненных ими расчетов по гидравлике, а затем правильного монтажа магистрали. Нормально функционирует отопления многоэтажки, при монтаже которого учтены следующие моменты:

  • Подающий трубопровод, за редким исключением, находится вверху, обратный внизу.
  • Разливы выполнены из труб сечение от 50 до 80 мм, а стояки и подвод к батареям — от 20 до 25 мм.
  • В отопительную систему в байпасную линию насоса или перемычку, соединяющую подачу и обратку врезаны регуляторы, гарантирующие, что даже при резких перепадах давления завоздушивание не появится.
  • В схеме теплоснабжения присутствует запорная арматура.

Идеальных условий эксплуатации отопительной системы не существует. Всегда есть потери, снижающие показатели давления, но все же они не должны выходить за пределы регламентированными Строительными нормами и правилами РФ СНиП 41-01-2003.

Система отопления 5-ти этажного дома хрущевка. Как устроена система отопления в хрущевке? Чугунные радиаторы отопления


Горячее водоснабжение в системах отопления

Жители хрущевок могут решить проблему неэффективного отопления, установив в квартире современные радиаторы и трубопроводы. Чтобы понять, как правильно выбрать батареи отопления для квартиры, важно изучить эксплуатационные характеристики отопительных приборов из разных металлов. Рациональнее всего заменить отопительные приборы во всех квартирах, подключенных к одному стояку.

Однотрубные системы отопления многоквартирных домов в силу своей экономичности имеют множество недостатков, и главный из них – большие потери тепла в пути.

Отопительный прибор в девятиэтажке сделан совсем по другому принципу. Линия подачи, минуя квартиры, сразу выводится на верхний технический этаж. Здесь же базируется расширительный бак, клапан сброса воздуха и система клапанов, что позволяет при необходимости срезать весь стояк. В частности, температура зимой будет на уровне 20-22 градусов, а относительная влажность составит около 40%. Для достижения таких показателей важна не только принципиальная схема отопления, но и качественное утепление квартир, препятствующее выходу тепла на улицу через щели в стенах, кровле и оконных проемах.

Это один из лучших механизмов для повышения температуры в квартире. Его можно установить не только в ванной и кухне, но и в жилых помещениях. Лучше всего выбирать модели инфракрасного теплого пола, так как для их установки требуется минимальное увеличение толщины напольного покрытия. Отопительный контур хрущевки не рассчитан на подключение водяного теплого пола.

Но для того, чтобы эффективность центрального отопления была на должном уровне, схему отопления в многоквартирном доме составляют профессионалы своего дела – инженеры-теплотехники. Основополагающие принципы, по которым проектируется схема отопления дома, заключаются в достижении максимальной эффективности обогрева при минимальной трате ресурсов.

И особенно это заметно на железобетонных перекрытиях. На нижней стороне этажа находится жилая квартира, а на другой стороне этажа уличный холод. Представляете, какой огромный тепловой поток проходит через мокрый потолок по всей жилой площади, если потолок плохо утеплен?

Львиная доля современного жилого фонда в крупных городах приходится на многоэтажные дома, построенные во времена Советского Союза. В те времена вопрос экономии тепла не стоял так остро, и жилые дома отапливались через централизованную систему.

Установка биметаллических радиаторов отопления своими руками.

Еще до установки радиаторов отопления в квартире своими руками необходимо определиться с параметрами установки. Для установки радиатора, работающего только на конвекционном принципе, необходимы следующие технологические расстояния:

  • от пола до радиатора 10-15 см. — обеспечение зазора для притока воздуха.
  • аналогично, от радиатора до подоконника 10-15см. — Обеспечение зазора для оттока воздуха.
  • расстояние от тыльной стороны до стены 3-5 см, без учета теплоизоляции, устанавливаемой на стену перед монтажом.

Как было сказано ранее, будут установлены биметаллические радиаторы (Италия). Прежде чем мы собираемся подключить радиаторы отопления к общей сети, необходимо слить теплоноситель из системы центрального отопления. Эта операция в моем случае закрылась оформлением договора с ЖЭКом на определенную дату и оплатой квитанции.

Сотрудник ЖЭКа, явившийся утром, сказал, что все готово и можно начинать.

В первую очередь осуществляем установку аккумуляторного обвеса. Для этого нам понадобятся 3 проходные заглушки для подключения двух вводных американок и одна для установки на верхнем левом борту крана Маевского, которые помогут стравливать воздух при запуске системы. В нижней левой части мы просто установим заглушку. Очень важный момент, как по мне, использовать для резьбовых соединений только паклю и пасту и ни в коем случае не фум-ленту, которую я считаю самым слабым звеном при использовании. После того, как обвес батареи отопления (биметаллической) собран, начинаем собственно работу над стояком. Как видно на фото ниже, работу начинаем с того, что отрезаем болгаркой саму чугунную батарею (резы 1 и 3), снимаем ее и начинаем резать стояк в точке 2. Теперь берем два трубных ключа, одним из которых держим трубу идущую к соседу сверху и откручиваем другой тот ненужный нам участок трубы, на котором стоит старый (не рабочий кран). Дальше все дело техники, с помощью шабера нарезаем резьбу в местах срезов 2,3 точки и собираем конструкцию из тройника, удлинителей и шаровых кранов, два из которых с американкой (видно на правая сторона фотографии ниже). После того, как у нас все собрано, прикрепляем биметаллический радиатор отопления и слегка наживляем американок, установив его, например, на книги или любую другую опору при помощи строительного уровня. Теперь можно отметить места крепления радиатора на стене. Снимаем радиатор и в обозначенных точках перфоратором делаем отверстия под дюбели, куда затем вкручиваем стандартный кронштейн 170 мм. Расстояние от стены можно регулировать, закручивая/откручивая кронштейн. Дополнительно можно использовать экраны для радиаторов отопления, которые монтируются на стену перед установкой батареи и отражают тепло обратно в помещение, не давая стене нагреваться.

Да, пока не забыл, вводы в батарею отопления имеют свое расстояние между осями, которое в моем случае равно 50 см. Так что при монтаже системы отопления с байпасом и отводящими кранами этот параметр необходимо учитывать счет, а расстояние между осями американок также будет равно 50 см.

На этом монтаж батарей отопления в квартире завершен и требуется только прочистка труб отопления и последующая покраска. Что получилось в итоге видно на фото ниже.

Расчет секций радиаторов. Тепловыделение радиаторов.

Перед выполнением расчетов необходимо убедиться, что выполнены другие факторы, влияющие на сохранение тепла, такие как внешнее утепление, замена окон на новые и откосы.

Для расчета секций радиаторов отопления нам потребуются исходные данные:

  • мощность одной радиаторной секции (теплоотдача от радиаторов).
  • Площадь отапливаемого помещения.
  • необходимая тепловая мощность на квадратный метр помещения.

Для моего случая (секционные радиаторы) мощность одной радиаторной секции (теплоотдача радиаторов) 180 Вт и площадь отапливаемого помещения 15 кв. По СНиП на один квадратный метр помещения требуется 100 Вт тепловой мощности. Получаем формулу:

Количество секций радиатора = 15 (площадь помещения) х 100/180 (теплообмен секции)

Получаем значение количества секций радиатора равное 8,3. Округляем это значение в большую сторону и получаем значение 9, а учитывая тот факт, что производители на самом деле немного завышают значение мощности секции, решил добавить еще одну. Таким образом, для моих комнат значение количества секций радиаторов отопления получилось равным 10. При расчете секций радиаторов я не учел тот факт, что на кухне будет делаться теплый пол, так как его не было сделано для обогрева, но для комфортной температуры.

После того, как высохли залитые полы и заменили радиаторы, я смог приступить к укладке ламината в комнатах.

Схема централизованного отопления для хрущевки

Установка новых отопительных приборов на всех этажах выльется в кругленькую сумму, но ощутимые результаты такие меры дадут моментально.

Ремонтные работы с отоплением со сливом воды даже из одного стояка в морозы очень чреваты скандалами с соседями и даже образованием не только воздушных, но и ледяных пробок в системе отопления в подвале и подъезде.

К материалам с большой зависимостью теплоизоляционных свойств от абсолютной влажности относятся: бетон, цементные стяжки, керамзит, красный кирпич, силикатный кирпич, дерево, пенобетон, различные гипсоцементно-опилочно-шлаковые материалы — почти все, что не является пенопластом и пенополиуретаном с закрытыми порами.

Но когда давление превышает норму, он просто сбрасывается в расширительный бачок, а при остывании теплоносителя в результате давления в колонке возвращается обратно в контур. Такие емкости в частных домах, как правило, устанавливаются на чердаке.

Рассмотрим вариант с нагревательной пленкой

Это один из прогрессивных видов отопления с технологией нагрева элементов инфракрасной полимерной пленки (а из нее, в свою очередь, пола) с помощью электричества. Толщина такой пленки из полиуретана или полиуретана с токопроводящими полосами, уложенными в определенном порядке, минимальна — всего 0,2-0,4 мм.

Даже при монтаже со слоем теплоизоляции (около 3 мм) и тонкой пластиковой сеткой это практически не повлияет на уменьшение высоты помещений.

Теплоизоляция нужна для того, чтобы вы не нагревали соседей этажом ниже, а пластиковая сетка предохраняет нагревательную пленку от повреждений, а также облегчает монтаж плитки.

Обратите внимание — нагрев от ИК-пленки не требует цементной стяжки и укладывается непосредственно под напольное покрытие.

Как правило, пленка поставляется в виде рулона заданной длины, при этом указывается шаг линии реза (например, 18 или 25 см). Еще один вариант комплектации – это готовые секции определенной длины, ширины и мощности, которые легко соединяются друг с другом. Поэтому установка проста даже для непрофессионала. Рекомендую посмотреть все варианты и характеристики пленок здесь).

Виды присоединений к системам отопления

Основная функция агрегата – непосредственное участие в процессе теплообмена, так как горячий теплоноситель, попадая в него, дозируется и смешивается с нагнетаемым теплоносителем из обратки. В результате установка позволяет добиться оптимальных результатов в вопросах смешения горячего теплоносителя из котельной и остывшей воды из обратки.

Это может привести к снижению давления в трубах и значительным потерям тепла для жильцов внизу. Во избежание неприятных моментов можно выполнить ряд действий, способствующих энергосбережению в квартире.

Главное, чтобы дом не грелся, если внутри квартир сыро. О пластиковых окнах. Сколько стоит центральное отопление, если в сырой холодной квартире стоит теплосчетчик?

Отрицательным моментом является то, что схема отопления пятиэтажной хрущевки не предусматривает подключение дополнительных радиаторов.

Батареи радиаторов устанавливаются последовательно, без «основного» стояка — см. схему отопления ниже — это тот случай.

Реализация такой модернизации может осуществляться не только силами жильцов, но и с привлечением ресурсов ЖЭКа. Эта организация обязана проводить плановую замену трубопроводов. Они также знают, как устроена система отопления в хрущевке – схема и расположение трубопроводов для конкретного дома.

Прежде всего, обратим внимание на локальную или автономную систему отопления, применяемую в основном в частном секторе и в редких случаях (как исключение) в многоэтажных домах. В таких случаях котельная располагается непосредственно в самом здании или рядом с ним, что позволяет правильно регулировать температуру охлаждающей жидкости.

Помимо котла, придется переоборудовать существующий контур. К нему можно подключить бывшие в употреблении батареи отопления и новые радиаторы, которые обвязываются трубопроводом в соответствии со схемой отопления. В зависимости от требуемой тепловой мощности в контуре отопления могут использоваться низкие радиаторы, устанавливаемые под подоконником, а также стандартные радиаторы.

Важно: некоторые жители крайних этажей стараются перенести выпускной клапан на чердак, чтобы каждый сезон не сталкиваться с работниками ЖКХ.

Это связано с попеременным прохождением теплоносителя по этажам, т.е. наибольшая степень его нагрева будет при 5-м, 4-м, а при 1-м количестве тепла недостаточно для обогрева помещения. Кроме того, схема отопления пятиэтажной хрущевки имеет следующие недостатки:

  • Плохое состояние нагревательных элементов. Накипь на внутренней поверхности труб и батарей приводит к уменьшению диаметра и, как следствие, снижению теплоотдачи;
  • Отсутствие системы контроля температуры на батареях. Уменьшать расход теплоносителя приборами нельзя, так как это повлияет на гидравлическое давление во всей системе. Выход — установка байпаса на каждый радиатор.

Советы по минимизации затрат на отопление

Помимо модернизации установки автономного отопления может быть выполнен ряд действий, результат которых приведет к снижению текущих эксплуатационных расходов и платы за жилищно-коммунальные услуги . Учитывая специфику разводки системы отопления в хрущевке, установка счетчиков тепла в квартире нецелесообразна. Это связано с отсутствием центрального стояка, т.е. даже для однокомнатной квартиры вам придется установить не менее трех метров – в ванной, на кухне и в гостиной.

Общая стоимость установки одного устройства может составлять от 25 до 30 тысяч рублей. Выход из этой ситуации – установка общедомового счетчика. Он будет учитывать количество тепла, потребляемого для всего здания. Благо централизованная схема, присущая всем видам отопления хрущевок, позволяет это сделать. В качестве дополнительной функции может быть предусмотрен режим регулирования подачи теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха.

Для контура ЦО пятиэтажной хрущевки возможен монтаж уравнительного стояка. Он будет выполнять функции равномерного распределения теплоносителя по всем этажам дома. Однако какой проект выполняется только по согласованию с ЖЭКом, так как относится к разряду изменения принципа горячего водоснабжения.

Если в доме установлены старые стальные трубы и радиаторы, рекомендуется проводить периодическую химическую и механическую чистку. Перед этим социалисты должны внимательно изучить схему отопления пятиэтажной хрущевки, чтобы составить план работ. Рекомендуется убирать квартиры на верхних этажах. В результате улучшится проходимость теплоносителя по трубам и радиаторам.

Некоторые схемы систем отопления в хрущевках и их конструкция предусматривали скрытую установку радиаторов. Такой способ монтажа эффективен только в том случае, если наружные стены утеплены.

В качестве альтернативного вида отопления можно посмотреть видео об установке ТЭНов в радиаторы.

Автономное отопление хорошо для тех, у кого оно есть. Но остальные жильцы платят за отопление помещений общего пользования, а общие стояки проходят по квартирам с автономным отоплением и отапливают их. Поэтому они не включают отопление в осенние и весенние месяцы. Кроме того, вся коробка дома отапливается от общего отопления. стоимость отопления автономного в 10 раз меньше. Происходит воровство тепла, разрешенное свыше.

Затраты на отопление за последние месяцы (по курсу 1621,95) 1829,34-16 ноября, 2414,69-16 декабря, 2656,10-17 января, 2895,22-17 февраля Почему? Есть ли в доме на Полюстровском проспекте, 11 индивидуальное отопление? В этот период несколько дней вообще не было отопления из-за аварий. Пример другого соседнего дома: (норма-1621.95) 634.41-16 ноября, 1305.33-16 декабря, 1224.12-17 января, 1207.1-17 февраля. неплательщики, судитесь, изымайте деньги из компенсаций неплательщикам, а не перекидывайте долги на добросовестных жильцов.

Особенности отопления квартиры в многоэтажном доме

Реализация такой модернизации может осуществляться не только силами жильцов, но и с привлечением ресурсов ЖЭКа. Эта организация обязана проводить плановую замену трубопроводов. Они также знают, как работает система отопления в хрущевке – схему и расположение трубопроводов для конкретного дома.

Трубы над окнами или под потолком портят внешний вид помещения. Кроме того, часть тепла теряется через потолок. Поэтому есть схема с подводящей трубой под радиаторы.

Для правильной работы такого контура расширительный бачок должен находиться над горизонтальной трубой подачи теплоносителя для создания столбового давления. То есть горячая вода из котла попадает в контур при расширении.

При образовании в этих местах воздушных карманов трубы подвержены коррозии, так как естественное давление не в состоянии вытолкнуть воздух.

Как традиционно осуществляется подача тепла в наши квартиры

Раньше для подключения внутренних систем отопления зданий к централизованной тепловой сети применялись так называемые элеваторные узлы, основной, а иногда и единственный компонент которых был водометный лифт. Это устройство предназначено для подмешивания охлажденной воды, поступающей после системы отопления, к высокотемпературному теплоносителю из тепловой сети с целью снижения его параметров до уровня, приемлемого для использования в системе внутреннего отопления, и обеспечения его циркуляции.

Однако в настоящее время такие агрегаты не только не соответствуют современным требованиям энергоэффективности, но и запрещены к применению действующими государственными нормативами, а потому подлежат замене.

Теплоснабжение многоэтажного дома

Что делать, если даже после выполнения благоустройства и замены элементов температура в квартире далека от идеальной. Оптимальный вариант – автономное отопление в хрущевке. Однако это не всегда возможно – установка газового котла не допускается из-за низкого давления в магистрали или из-за неподходящих дымоходов.

Для того, чтобы понять, сколько теплоносителя вы используете для обогрева дома с большим количеством квартир, оптимальным вариантом будет установка домового счетчика. Для расчета платы за потребленное тепло снимаются показания счетчика. Они делятся по количеству квартир в доме и по их площади.

Грамотно спроектированная система отопления многоквартирного дома, схема которой разрабатывается индивидуально, гарантирует, что внутри квартир будут поддерживаться оптимальные условия.

Особое внимание следует уделить окнам в квартирах и балконам. Рекомендуется установить счетчики в каждой квартире и установить краны для регулирования температуры потребляемого энергоносителя.

Дополнительные мероприятия

Даже после установки в квартиру новых радиаторов, цены на которые зависят от их типа, жители хрущевок могут отметить недостаточную эффективность центрального отопления.

Автономное отопление в хрущевке

Чтобы кардинально решить проблему холодных батарей и низких температур воздуха в хрущевке, собственник квартиры может реализовать проект автономного отопления. наличие проработанного проекта, регламентирующего технические условия, по которым будет работать автономная система отопления.

Котел для хрущевки подбирается в соответствии с площадью квартиры.

Зачастую для обогрева двухкомнатной квартиры площадью шестьдесят квадратных метров достаточно прибора мощностью 7-8 кВт. По регламенту котел должен иметь закрытую камеру сгорания, быть оборудованным коаксиальным дымоходом и быть установленным в соответствии с рекомендациями, указанными заводом-изготовителем.

Переоборудование контура

Помимо котла, потребуется переоснащение существующего контура. К нему можно подключить бывшие в употреблении батареи отопления и новые радиаторы, которые обвязываются трубопроводом в соответствии со схемой отопления. В зависимости от требуемой тепловой мощности в контуре отопления могут использоваться низкие радиаторы, устанавливаемые под подоконником, а также стандартные радиаторы.
Источники

  • https://StrojDvor.ru/otoplenie/otoplenie-v-kvartire/standartnaya-sxema-systemy-otopleniya-xrushhevki-i-eyo-ustrojstvo-vozmozhnost-modernizacii-i-ustanovki-avtonomnyx-complexov/
  • https://gidroguru.com/otoplenie/operacii/proektirovaniye/1544-shema-sistemy-otopleniya
  • https://teplo-ltd.ru/otoplenie/vnutristennoe-otoplenie-v-hrucshevke-shema.html
  • https://SpetsOtoplenie.ru/otoplenie-mnogokvartirnyh-domov/problemy-otopitelnyh-sistem-i-ih-ustranenie/kak-ustroena-sistema-otopleniya-v-hrushhevke.html

[свернуть]

Система отопления в хрущевке: схемы, устройство отопления пятиэтажки

В жилых домах для комфортного проживания необходимы качественные коммуникации, в том числе предназначенные для отопления. Они делятся на две большие группы – однотрубные и двухтрубные. Первые гораздо проще и дешевле. Горячая вода подается и отводится по одному трубопроводу ко всем последовательно включенным в систему отопительным приборам.

Подача окольцована на последнем радиаторе, где может переключаться на обратку либо той же трубой, либо через аккумулятор, что практически не имеет значения — просто зависит от простоты монтажа.

Не секрет, что потери при транспортировке могут доходить до 30% и за все это приходится платить. Отказ от центрального отопления в многоквартирном доме – сложный и хлопотный процесс, но сначала давайте разберемся, как это работает.

Суть работы двухтрубного контура отопления заключается в следующем:

  • теплоноситель от отопителя поступает в подающий патрубок;
  • где попеременно распределяется по радиаторам;
  • и после прохождения жидкостью секций устройства она попадает в обратку, по которой подается обратно в котел.

Перед выбором обязательно проверьте возможности вашей электропроводки

С этого момента нужно начинать планировать работы в старом жилфонде. Более полувека назад у хрущевок не было мощных электроприборов – ни котлов, ни электрочайников, ни электропечей. Электропроводка осуществлялась алюминиевым проводом небольшого сечения (чаще 2,5 кв.мм, реже 4 кв.мм), система заземления отсутствовала за ненадобностью. Получаемых в идеале 2,5 кВт на квартиру хватило на освещение и ТВ.

Но сегодня, прежде чем приступить к работе, обязательно пересмотрите существующую электропроводку. Скорее всего, если она еще не подвергалась капитальному ремонту, провода придется заменить. Как советует Евгений, из 10-летнего опыта торговли электротоварами, нужно заменить алюминий на медный кабель сечением 4 кв.мм. для однокомнатной квартиры и от 6 кв.мм. для «двушки» («трешки»).

Если оставить старую, то система электрообогрева, как минимум, возьмет на себя половину мощности, как максимум, при перегрузке сети возникнут аварийные ситуации.

Поясним на примере. В квартирах, построенных по хрущевским нормам, площадь кухни колеблется от 5 до 7,5 квадратных метров. м. Допустим, на кухне из 7 квадратов полезной площади остается 5 квадратных метров. м. Если вы хотите организовать основной обогрев ИК-пленкой, мощность которой, напомним, для этого режима должна быть около 200 Вт/м2, то общая мощность системы для кухни составит:

5 м2* 200 Вт/м2 = 1000 Вт.

Целый киловатт при том, что старая проводка на всю квартиру выделяет 2,5 кВт. Почти половина имеющейся мощности расходуется сразу, но как жить современному человеку, окруженному техникой на оставшиеся 1,5 кВт?

Особенности теплоснабжения многоэтажных домов

Такая система отопления в пятиэтажном доме или в доме с меньшим или большим числом этажей позволяет осуществлять отопление в определенное время года и оплачивать счета за фактическое потребление энергии. Такая система отопления для хрущевок подразумевает установку счетчика для контроля тепла, с которого ежемесячно снимаются показания.

Очень много нюансов, которые нужно соблюдать, и нет гарантии, что местные власти выпустят ваш дом из-под контроля.

Централизованная система отопления в хрущевке реализована с использованием однотрубной разводки радиаторов. По схеме теплоноситель распространяется по контуру, начиная с пятого этажа. Проходя по системе, охлажденный теплоноситель попадает в подвальное помещение (подвал).

Затем начинают разрабатывать альтернативные способы повышения температуры в помещении. Отрицательным моментом является то, что схема отопления пятиэтажной хрущевки не предусматривает подключение дополнительных радиаторов. Это может привести к снижению давления в трубах и значительным потерям тепла для жителей внизу.

Способы циркуляции теплоносителя

Главное, что отличает схемы систем отопления, это организация движения теплоносителя по отопительному контуру или нескольким контурам. Выделяют естественную и принудительную циркуляцию жидкости по контуру.

Схема естественной циркуляции теплоносителя

Такой подогрев предусматривает перемещение теплоносителя по контуру в результате теплового расширения. Теплоноситель, прогреваясь в отопительном котле, поднимается вверх, так как, имея меньшую плотность, вытесняется более холодным теплоносителем, поступающим из обратки.

Вытесненный горячий теплоноситель после подъема по стояку движется по магистралям, имеющим небольшой уклон 3-5 градусов.

Пример схемы естественной циркуляции

Схема системы отопления, в которой реализована естественная циркуляция, очень проста в реализации, не связана ни с какими другими коммуникациями.

Внимание: Эту систему можно использовать для обогрева небольших домов. Он эффективен только в том случае, если общая длина цепи не превышает 30 метров.

Схема принудительной циркуляции теплоносителя

В данной системе теплоноситель движется за счет того, что существует разница давлений в прямой и обратной части контура. И эта разница давлений создается специально используемым циркуляционным насосом отопления.

Пример схемы принудительной циркуляции

Такая схема не имеет ограничений по применению, но производительность определяется циркуляционным насосом, его мощностью и питанием.

Монтаж системы отопления в многоквартирном доме

Как следует из названия, нижнезаливная схема разводки предусматривает подачу теплоносителя снизу вверх. По такому принципу собрано классическое отопление 5-ти этажного дома.

Такая система работает по принципу деаэрации или автоматического регулирования поддерживаемого давления с помощью специального, герметично закрытого расширительного бака. Такой контейнер состоит из двух секторов, разделенных термостойкой резиновой мембраной.

К недостаткам относятся:

  • много труб и фитингов;
  • достаточно сложный монтаж;
  • более высокая стоимость, чем однотрубная система.

Системы отопления зданий – обзор

ScienceDirect

ЗарегистрироватьсяВойти

Системы отопления зданий используются для повышения температуры помещений в зданиях или в промышленных процессах.

От: Системы аккумулирования тепла для зданий, 2021

PlusAdd to Mendeley

Ибрагим Динсер, Доган Эрдемир, в Системах аккумулирования тепла для зданий, 2021

3.

6.1 Системы отопления

Системы отопления зданий используются для повышения температуры помещений в зданиях или в промышленных процессах. Процесс нагрева в основном осуществляется за счет

свободной конвекции (электронагреватели, радиаторы и т. д.),

принудительной конвекции (фанкойлы, принудительная подача воздуха через теплообменник в печи и т. д. ) и

теплопередача излучением (радиаторы, электрические радиационные нагреватели и т.п.).

В системах отопления тепло вырабатывается путем преобразования источника энергии в тепло или использования топлива. Тепло используется для повышения температуры воздуха, подаваемого в помещение, или теплоносителя, подаваемого насосом в теплообменник, размещенный в помещении.

Когда учитываются потребности здания, системы отопления используются для регулирования температуры в помещении в холодных погодных условиях. В зависимости от погодных условий, уровня развития стран и видов топлива, которые есть в странах, различаются способ производства тепла и виды топлива. Сегодня, хотя природный газ и электричество используются в качестве источника тепла в развитых странах, уголь, древесина и другие виды топлива на основе биомассы все еще используются в неразвитых и развивающихся странах. При проектировании систем отопления пиковую тепловую нагрузку здания определяют путем расчета теплопотерь здания. Виды тепловых потерь здания можно классифицировать следующим образом:

теплопроводность,

условное тепловыделение и

утечка воздуха.

Обратите внимание, что как теплопроводность, так и конвекция определяют потери тепла, происходящие от физических границ зданий, таких как стены, окна и т. д. Потери тепла при теплопроводности и конвекции можно рассчитать следующим образом:

Q˙потеря=AKΔT

Здесь Q˙потеря (кВт) обозначает скорость теплопередачи из помещения наружу. K (кВт/м°C) — общий коэффициент теплопередачи строительных материалов. A — площадь поверхности строительных материалов, Δ T — разница температур внутри и снаружи помещения. Общий коэффициент теплопередачи ( K ) можно рассчитать по следующему уравнению:

1K=1hin+x1k1+…+xnkn+1hout

поверхности строительного материала и окружающего воздуха. x 1 , x 2 ,…, x N — толщины материалов и K 1 1 1 , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , . n – коэффициенты теплопроводности материалов. Механизм передачи тепла в строительных материалах показан на рис. 3.9.

Рис. 3.9. Механизмы теплообмена в строительных материалах.

Потери тепла с утечкой воздуха обусловлены утечкой холодного воздуха в помещение из оконных и дверных проемов из-за разницы давлений наружного и внутреннего воздуха объема. Его можно рассчитать следующим образом:

Q˙течка=(1/3,6)(aL)RHΔTZe

Здесь «Q˙течка» – теплопотери, возникающие из-за утечки воздуха. « a » — коэффициент утечки. « L » — длина двери и окон. « R » — коэффициент ветрозащиты. « H » — эффективный коэффициент ветра. «Δ T » — это разница температур внутри помещения и снаружи. « Z e » — коэффициент угловых отверстий. В практических приложениях диаграммы тепловых потерь используются для систематического и соответствующего расчета общих тепловых потерь здания. Эти диаграммы подготовлены и опубликованы Палатой или Обществом инженеров-механиков.

При расчете общих тепловых потерь здания необходимые данные и информация берутся из архитектурного проекта, метеорологической статистики и инженерных стандартов. Для определения тепловой нагрузки здания необходимо выполнить расчет теплопотерь для каждого помещения (объема) в здании. Мощность обогревателя, размещаемого в помещении, определяется исходя из потерь тепла помещением. Тепловые потери здания рассчитываются путем сложения всех тепловых потерь, рассчитанных для каждой единицы здания. Если выполняется индивидуальное отопление, подбирается обогреватель (теплый пол, двухконтурный котел, печь), соответствующий теплопотерям квартиры. При наличии центральной системы отопления для всех зданий, котлы или каскадные котельные системы выбираются в зависимости от общих теплопотерь здания. Системы отопления также могут применяться для всего кампуса или территории. В таких системах используются котлы большой мощности.

В системах отопления воздух, вода или жидкий теплоноситель, такой как этиленгликоль, нагреваются в печи или котле путем сжигания топлива, такого как природный газ, уголь, пропан, мазут и т.д. Электричество также может использоваться для отопления. В системах электрического отопления тепло непосредственно преобразуется в тепло через сопротивления. В дополнение к традиционным видам топлива и электроэнергии для отопления могут также использоваться системы солнечной энергии и геотермальные источники. Солнечные системы отопления являются одним из наиболее распространенных применений возобновляемых источников энергии. В системах солнечного отопления солнечные воздушные или водяные коллекторы используются для преобразования солнечной энергии в тепло. В геотермальных системах отопления горячая вода из резервуара подается непосредственно в здания. Теплообменник используется для передачи тепла геотермальной воды в строительный цикл. Сегодня системы отопления можно считать зрелыми системами. Каждая система и возможные области применения аккумулирования тепла обсуждаются в следующих главах и тематических исследованиях.

Просмотреть главуКнига покупок

Прочитать главу полностью

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128235720000047

G.F. Бурасса P.Eng., M.Eng., S.D. Phillips P. Eng., в Energy Developments: New Forms, Renewables, Conservation, 1984

ОПИСАНИЕ ИЛИ ИСХОДНЫХ СИСТЕМ ВОДЯНОЙ СТОРОНЫ

Производство тепла

Система отопления здания состоит из двух (2) агрегатированных котлов, которые производят пар низкого давления. для обогревательных целей. Котлы работают на природном газе и мазуте №2, каждый из которых способен производить 4785 кг пара в час при температуре 100° по Цельсию. Пар с давлением 70 кПа используется для паровых нагревательных змеевиков, увлажнителей и для питания пароводяных теплообменников.

Система охлаждения

Один (1) центробежный охладитель грузоподъемностью 320 тонн обеспечивает подачу охлажденной воды в качестве охлаждающей среды к змеевикам блока воздушной системы и к змеевикам индукционных блоков по периметру. Первоначальная система состояла из одного основного контура вокруг чиллера с двумя дополнительными контурами; один в подвальную котельную и один в систему вентиляции башни 11-го этажа.

Система переключения индукционного блока

Водяные змеевики индукционного блока обеспечивают дополнительный нагрев или охлаждение приточного воздуха в зависимости от сезона. Вода циркулирует по системе с помощью насосов. Эта вода нагревается в зимние месяцы с помощью пароводяных теплообменников. В летние месяцы по системе циркулирует охлажденная вода.

ГВС

Два водонагревателя, работающие на природном газе, обеспечивают нагрев воды для бытовых нужд. Затем горячая вода распределяется по двум отдельным накопительным резервуарам. Один бак перекачивается на 6-11 этажи вместе с трубопроводом рециркуляции горячей воды. Другой резервуар перекачивается на нижние этажи, также в комплекте с трубопроводом рециркуляции.

Просмотреть главуКнига покупок

Прочитать всю главу

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780080254074501332

Ибрагим Динсер, Марк А. Розен, Exergy (третье издание), 2021 г.

13.4 Интегрированные системы когенерации и централизованного теплоснабжения и холодоснабжения

Системы централизованного энергоснабжения охватывают несколько зданий. Некоторые районные энергетические системы включают системы когенерации. Тепло распределяется за счет циркуляции горячей воды (или пара низкого давления) по подземным трубопроводам. Некоторые системы также включают централизованное охлаждение. Источником энергии для систем централизованного теплоснабжения обычно является паровой котел, обычно работающий на природном газе, хотя возможны и другие источники. Гибридные системы, использующие сочетание природного газа, древесных отходов, твердых бытовых отходов и отработанного тепла промышленных источников, возможны и часто более экономичны. Технологии централизованного энергоснабжения широко используются. Поскольку они часто используют отработанное тепло либо от существующего котла, который в настоящее время отводит избыточное тепло, либо от объектов по производству электроэнергии, они более эффективны, чище и часто более рентабельны, чем традиционные системы подачи.

Просмотреть книгу Глава покупки

Читать полная глава

URL: https://www.sciendirect.com/science/article/pii/b9780128243725000130

SVEN Werne Проектирование и строительство

Передача тепла из сети в системы отопления зданий подстанциями потребителей, расположенными в присоединяемых зданиях. В здании есть как минимум две внутренние распределительные системы, которые необходимо отапливать: одна система подачи тепла к радиаторам и одна система распределения горячей воды для бытовых нужд. Иногда отдельная система также обеспечивает тепло для нагрева приточного воздуха в системе механической вентиляции.

Каждая внутренняя система обогревается и регулируется отдельно. Тепло часто передается с помощью теплообменников, и в этом случае связь непрямая. Есть и прямые варианты только с клапанами и элеваторными насосами. Если горячая вода для бытовых нужд готовится путем смешивания воды централизованного теплоснабжения и холодной воды для бытовых нужд, используется метод открытого подключения, тогда как при использовании теплообменника используется метод закрытого подключения. В России используется метод открытого подключения, что приводит к высоким требованиям к питательной воде в распределительной сети.

Наиболее типичной частью системы централизованного теплоснабжения является общегородская распределительная сеть из труб, закопанных в землю под улицами, тротуарами и парковыми газонами или проложенных в подвалах зданий. В качестве теплоносителя в тепловых сетях обычно используется вода. Пар полностью или частично используется в системах, которые были установлены примерно до 1940 года, а также для высокотемпературных промышленных потребностей в тепле.

Температура воды в носовых трубах колеблется от 70 до 150°С, среднегодовая 80–90°С. Более высокая температура используется при экстремально низкой температуре наружного воздуха, тогда как более низкая температура используется летом для подготовки горячей воды для бытовых нужд. Температура возвратной воды колеблется от 35 до 70°С, в среднем за год 45-60°С. Однако в будущем возможно получение температуры обратки 30–35°C. Текущие высокие температуры обратки зависят от неисправностей на подстанциях, короткого замыкания радиаторных систем в зданиях потребителей и коротких замыканий между прямыми и обратными трубами в распределительных сетях. Чем ниже температура обратки, тем больше тепла может быть передано по сети.

Трубы сконструированы таким образом, чтобы компенсировать тепловое расширение и избежать внешней коррозии. Методы строительства труб, закопанных в землю, менялись на протяжении многих лет. На заре централизованного теплоснабжения двойные стальные трубы были изолированы минеральной ватой и уложены в общий бетонный короб квадратного сечения. Это раннее поколение распределительных труб было дорогим в строительстве, но было надежным, если воздуховоды хорошо вентилировались и хорошо осушались. На сегодняшний день наиболее распространенным методом является использование сборных стальных труб с полиэтиленовой оболочкой и утеплением пенополиуретаном. Этот метод имеет преимущества низкой стоимости распределения, низких тепловых потерь и высокой надежности. В течение последних 30 лет в качестве труб для теплоносителей были разработаны пластиковые трубы. Что касается ограничений по давлению и возможной длительной температуре, трубы централизованного теплоснабжения нового поколения в основном используются во вторичных распределительных сетях, отделенных от первичных распределительных сетей теплообменниками.

Потери тепла в распределительной сети зависят от теплового сопротивления изоляции трубы, размера трубы, температуры подачи и обратки и линейной плотности тепла. Последний представляет собой ежегодно продаваемое тепло, деленное на длину маршрута двойных труб в сети. Типичные значения линейной плотности тепла составляют 15–25 ГДж/м для целых сетей, более 40 ГДж/м в концентрированных центрах и коммерческих районах и менее 5 ГДж/м в кварталах с домами на одну семью. Типичные потери тепла в целых сетях составляют 5–10 % тепла, вырабатываемого в установках, но до 20–30 % могут возникать в районах с низкой линейной плотностью тепла. Также стоимость распределения зависит от линейной плотности тепла. Стоимость ниже 20–30 ГДж/м, но очень быстро возрастает ниже 6–8 ГДж/м.

Система централизованного теплоснабжения управляется с помощью управляющего оборудования на четырех независимых уровнях. Два из них расположены в соединенных зданиях, а два управляются оператором централизованного теплоснабжения. Первый уровень – это регулирование потребности в тепле с помощью термостатических клапанов на радиаторах и смесительных клапанов для ГВС. Второй уровень находится на подстанциях клиентов. Теплопередача контролируется клапанами, которые регулируют расход воды централизованного теплоснабжения. Для каждой подключенной клиентской системы используется один клапан. Третий уровень – контроль перепада давления между подающим и обратным трубопроводом в сети, который осуществляется за счет регулировки скорости работы распределительных насосов. Этот уровень управления позволяет всем подстанциям потребителей получать тепло, поскольку эта разница давлений является движущей силой потока, циркулирующего через подстанции потребителей. Заключительный уровень – контроль температуры подачи путем регулирования мощности в объектах теплогенерации.

Эти уровни управления обеспечивают эффективную систему централизованного теплоснабжения, ориентированную на спрос. Оператор централизованного теплоснабжения никогда не может поставить больше тепла, чем требуется потребителю. Однако первые три уровня часто недоступны в российских и восточноевропейских системах. Эта ситуация создает систему, ориентированную на производство, в которой трудно правильно распределить поток в сети, что приводит как к низким, так и к высоким внутренним температурам в подключенных зданиях. Когда эти системы реабилитируются, первым делом нужно установить хотя бы контроль на втором и третьем уровнях.

View chapterPurchase book

Read full chapter

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B012176480X00214X

Ibrahim Dincer, in Encyclopedia of Energy, 2004

2 TES и Воздействие на окружающую среду

Системы TES могут внести значительный вклад в удовлетворение стремления общества к более эффективному и экологически безопасному использованию энергии, особенно в области систем отопления и охлаждения зданий и производства электроэнергии. За счет снижения энергопотребления использование систем TES приводит к двум значительным экологическим преимуществам: сохранению ископаемого топлива за счет повышения эффективности и/или замены топлива, а также сокращению выбросов загрязняющих веществ, таких как CO 9 .0380 2 , SO 2 , NO x и хлорфторуглероды (CFC).

TES может повлиять на выбросы в атмосферу на строительных площадках за счет уменьшения (1) количества озоноразрушающих хладагентов CFC и гидрохлорфторуглеродов (HCFC) в чиллерах и (2) количества выбросов продуктов сгорания от нагревательного и охлаждающего оборудования, работающего на топливе. TES помогает сократить использование CFC двумя основными способами. Во-первых, поскольку для систем охлаждения с TES требуется чиллер меньшей мощности, чем для обычных систем, в них используется меньшее количество чиллеров или чиллеры меньшего размера с меньшим количеством хладагента. Во-вторых, использование TES может компенсировать потерю холодопроизводительности, которая иногда возникает при переводе существующих чиллеров на более безопасные хладагенты, что побуждает операторов зданий с большей готовностью переходить на хладагенты.

Было показано, что потенциальное совокупное сокращение выбросов в атмосферу на электростанциях благодаря TES является значительным. Например, было показано, что системы TES сокращают выбросы CO 2 в Соединенном Королевстве на 14–46 % за счет смещения электрической нагрузки на непиковые периоды, в то время как анализ, совместно спонсируемый Исследовательским институтом электроэнергетики (EPRI), показал, что TES может сократить выбросы CO 2 на 7% по сравнению с традиционными технологиями электрического охлаждения. Кроме того, используя данные Калифорнийской энергетической комиссии, указывающие на то, что существующие газовые заводы производят приблизительно 0,06 кг NO 9.0380 x и 15 кг CO 2 на 293 100 кВтч сожженного топлива, и если предположить, что установки ТЭС экономят в среднем 6 % от общей потребности в охлаждающей электроэнергии, ТЭС, возможно, может устранить ежегодные выбросы примерно на 560 тонн NO x и 260 000 тонн CO 2 по всему штату.

Разработка конкретных методов продвижения технологий TES требует анализа и уточнения того, как сочетать экологические цели, социальные и экономические системы и технические разработки для достижения эффективных решений. Важно создавать и использовать инструменты, которые стимулируют развитие и распространение технологий, а также согласовывать государственную политику в таких областях, как энергетические и экологические стандарты и государственные закупки.

Просмотреть главуКнига покупок

Прочитать главу полностью

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B012176480X00108X

P. Woods, J. Overgaard, in Advanced DHC) Systems, 2016

1.2.5 Интеграция элементов

Схема DH включает ряд различных элементов, как указано выше. Редко когда одна организация отвечает за проектирование, строительство и эксплуатацию всех аспектов, от системы отопления здания до источника тепла. Успешная современная схема ЦТ будет характеризоваться наличием у различных вовлеченных организаций хорошего понимания всех аспектов ЦТ, чтобы каждый элемент схемы проектировался и использовался для повышения общей производительности. Это может быть достигнуто за счет тщательно составленных контрактов, но, скорее всего, будет достигнуто за счет работы в рамках общей культуры знаний, опыта и идей, для развития которой требуется время в различных отраслях и коммерческих организациях.

Просмотреть главуКнига покупок

Прочитать главу полностью

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978178242374400001X

J.D. Spitler, M.S. Митчелл, Достижения в области геотермальных тепловых насосов, 2016 г.

год примерно так же, как данные о температуре и влажности воздуха доступны для проектирования систем отопления и охлаждения зданий. К сожалению, расчетные данные в виде статистически охарактеризованных минимальных и максимальных температур озера на основе данных измерений практически отсутствуют.

На самом деле существует очень мало измеренных наборов данных о температуре озера, и почти все они основаны на точечных измерениях. Наиболее обширная коллекция измеренных данных о температуре воды в озере представлена ​​Хаттемером и Кавано (2005 г.) и доступна в Интернете (EIS, 2015 г.). Однако этот источник охватывает только 41 озеро в 14 штатах континентальной части США. По некоторым оценкам (Lehner and Döll, 2004) в Соединенных Штатах насчитывается более 11 000 озер площадью от 10 до 100 га, так что, образно говоря, даже самый обширный набор данных — это всего лишь капля в море. Кроме того, профили температуры озера зависят от местных погодных условий и батиметрического профиля озера. Например, при сравнении двух озер с одинаковой площадью поверхности: более глубокое озеро может оставаться стратифицированным большую часть года или весь год, в то время как более мелкое озеро может стать полностью нестратифицированным даже летом. Поэтому экстраполяция данных с одного озера на другое в лучшем случае проблематична.

Альтернативный подход, описанный Spitler et al. (2014) заключается в использовании имитационных моделей для оценки температуры озера на основе типичных метеорологических данных. Утвержденная имитационная модель, сопровождаемая анализом неопределенностей, использовалась для получения расчетных температур для трех озер разного размера и батиметрии, расположенных в 926 местах, для которых имеются типичные метеорологические данные о погоде в течение года. Этот подход можно использовать для любой комбинации файла батиметрии конкретного озера и файла погоды. Признано, что у такого подхода есть ограничения, но когда статистически охарактеризованные измеренные данные о температуре просто недоступны, этот подход представляется следующим лучшим подходом.

Просмотреть главуКнига покупок

Прочитать главу полностью

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978008100311400008X

J. M. Corberan Pump, 9020

13.5.1 Теплообменники жидкость-хладагент

Водоводяные теплообменники GSHP, распределяющие отопление и охлаждение здания через воду, включают два теплообменника жидкость-хладагент. В режиме обогрева теплообменник, подключенный к контуру заземления, действует как испаритель, а теплообменник, подключенный к системе отопления и охлаждения здания, действует как конденсатор. Этот тип оборудования типичен для Европы, где распределение тепла и охлаждения осуществляется водой к комнатным оконечным устройствам. В Европе оба теплообменника обычно представляют собой ППТО. В Соединенных Штатах теплообменником жидкость-хладагент может быть ППТО, но обычно теплообменник, соединенный с контуром заземления, представляет собой двухтрубный коаксиальный тип. Это решение является предпочтительным в Соединенных Штатах в основном потому, что двухтрубные устройства гораздо более устойчивы к разрушению в условиях замерзания, чем ППТО. ППТО, напротив, намного компактнее двухтрубных теплообменников.

ППТО представляют собой компактное и эффективное решение для систем охлаждения и тепловых насосов, демонстрирующее высокую эффективность при небольшом размере. Выбор размера ППТО для работы в испарителе или конденсаторе основан на первом выборе правильного размера пластины. Каждый производитель предлагает ряд различных размеров в зависимости от области применения и требуемой мощности нагрева и охлаждения. Количество пластин выбирается в соответствии с требуемой производительностью и другими характеристиками (например, требуемый перегрев или переохлаждение внутри ППТО). В последние годы эта технология практически не развивалась. Производители обычно предлагают три разных угла гофра, которые обеспечивают различное сочетание теплопередачи и перепада давления. Часто в интересах хорошей теплопередачи допускается конфигурация с более высоким перепадом давления.

Неправильное распределение хладагента в испарителях ППТО является важным недостатком для хорошей работы этих теплообменников, поскольку некоторые из каналов хладагента могут быть заполнены хладагентом, в то время как другие испытывают недостаток жидкости и вызывают значительный перегрев. Это подразумевает неэффективное использование доступной площади пластины и приводит к ухудшению характеристик, которое обычно характеризуется более низкой, чем ожидалось, температурой испарения.

На рис. 13.10 показана инфракрасная термография испарителя с примерно 60 пластинами. Как видно, при умеренных перегревах (случай a и b ) каналы с левой стороны, ближе к входу, заполнены хладагентом, а в каналах справа хладагент высыхает раньше, вызывая сильный перегрев. Это свидетельствует о неэффективном использовании имеющейся площади. Если перегрев увеличивается до высоких значений (случай c ), распределение улучшается, но, как видно, большая часть площади испарителя используется для производства перегрева, а не для испарения, что приводит к значительному падение температуры испарения.

Рисунок 13.10. Распределение наружной температуры на испарителе ППТО при разных перегревах (ПП) при одинаковых условиях подачи воды.

Неравномерное распределение хладагента препятствует адекватной минимизации перегрева, поскольку, за исключением очень высоких перегревов, которые могут иметь выход сухого пара из всех каналов, они обычно имеют тенденцию иметь жидкость на выходе из испарителя. Это затрудняет определение фактического перегрева потока хладагента, а также может вызвать нестабильность управления из-за колебаний измеряемой температуры из-за пробок жидкого хладагента.

Производители обычно включают систему распределения (обычно в виде калиброванных отверстий на входе каждого канала), которая улучшает распределение хладагента в испарителях. Это наиболее важное различие между конструкцией испарителя ППТО и конденсатора ППТО. Проблема неравномерного распределения хладагента усугубляется с увеличением количества пластин. В ППТО с небольшим количеством пластин нет необходимости использовать распределитель.

Конструкция распределителей ориентирована на типовые условия эксплуатации. Холодильное оборудование и оборудование высокого давления, использующие компрессоры с регулируемой скоростью, страдают от большого разнообразия условий в испарителе, и как массовый расход, так и качество на входе значительно различаются. Это сложная задача для конструкции распределителей, и производители разрабатывают новые решения, пытаясь улучшить распределение хладагента в широком диапазоне возможных условий эксплуатации: например, система AlfaDist от Alfa Laval (Christensen, 2015).

Основное правило минимизации массы хладагента в блоке и, следовательно, требуемой заправки заключается в минимизации внутреннего объема. С этой точки зрения ППТО обладают важными преимуществами и вносят свой вклад в технологию минимальной загрузки. Это очень важно для небольших компактных установок, где большая часть загрузки находится в теплообменниках (ТО). Минимизация заправки таким образом особенно важна для оборудования, использующего легковоспламеняющиеся хладагенты, поскольку стандарты ограничивают максимальную заправку хладагента в агрегате.

Чтобы максимизировать это преимущество, некоторые производители начали разрабатывать ППТО с меньшей глубиной гофра на стороне хладагента по сравнению с глубиной гофра на стороне жидкости. Компания SWEP разработала новую конструкцию пластин под названием SWEP AsyMatrix, которая может привести к значительному уменьшению внутреннего объема хладагента и улучшению теплопередачи, но с более высоким перепадом давления (Gullapalli, 2012).

Некоторые производители также изучают новые конструкции пластин, предлагающие лучший компромисс между теплопередачей и падением давления при одновременном снижении количества хладагента. Например, компания Danfoss недавно представила новые конструкции пластин на основе рифленых поверхностей, которые предлагают интересные преимущества (Wei et al., 2015).

Просмотр книги Глава Чита

Читать полная глава

URL: https://www.sciendirect.com/science/article/pii/b9780081003114000133

Ibrahim dincer, murat oisturk, in geatherk,

, Dincer, Murat oisturk, в Geatherk, .

8.4 Централизованное теплоснабжение

Окрестности жилых районов предлагают как проблемы, так и возможности, связанные со спросом на электроэнергию, производством и производительностью. В этом отношении процесс централизованного теплоснабжения является одним из старейших способов использования геотермальных ресурсов, а также ключевой технологией для успеха энергетической безопасности, устойчивых тенденций на глобальном уровне, экономического развития и защиты окружающей среды [9]. ]. Классические тепловые источники питания и их температурные диапазоны показаны на рис. 8.6.

Рисунок 8.6. Энергоснабжение и качество для систем централизованного теплоснабжения.

Данные из [10].

Выбросы парниковых газов при использовании некоторых видов топлива, используемых для теплоцентралей, показаны на рис. 8.7, [11]. Как видно из этого рисунка, центральная тепловая установка на основе возобновляемых источников энергии является основной технологией, основанной на экологическом проектировании. Чтобы обеспечить отопление помещений различным пользователям из одной скважины или нескольких скважин, необходимо смоделировать центральные тепловые станции. Помимо того, что централизованное теплоснабжение является адекватной и действенной системой, оно способствовало значительному сокращению выбросов во многих регионах [12].

Рисунок 8.7. Парниковые выбросы некоторых видов топлива.

Данные из [11].

Были проведены обширные исследования многих систем производства энергии, связанных с DHS. Эти системы, как правило, разрабатываются в соответствии с типом источника энергии, который должен использоваться для производства полезной продукции. Различные характеристики, такие как мощность производства энергии и тип рабочей жидкости, также используются для классификации этих энергетических систем. Общие типы DHS показаны на рис. 8.8. Как видно из рисунка, эти системы делятся на категории по используемому источнику энергии.

Рисунок 8.8. Основные типы систем централизованного теплоснабжения.

Обычные районные электростанции, работающие на геотермальной энергии, состоят из колодцев, циркуляционных насосов, систем передачи и распределения, соответствующих теплообменников, вспомогательных систем отопления и процессов накопления тепловой энергии для непрерывного нагрева рабочей жидкости. Для независимого пользователя установка идентична или похожа на установку, используемую в отдельных установках (с принудительной вентиляцией или лучистой). Все компоненты в этом процессе отопления одинаково важны, от скважины добычи геоводы до систем отопления здания, и все они должны быть спланированы с максимальной тщательностью. Централизованные тепловые электростанции распределяют тепловую энергию из основных геотермальных ресурсов жилым, коммерческим и/или промышленным потребителям для использования в здании — вода, воздух, технологические процессы, отопление и т. д. Эта тепловая энергия может распределяться с использованием пара или горячей рабочей жидкости. линии. Поэтому тепловая энергия поступает от распределительной станции, а не производится на месте на каждой станции [13]. Районная энергосистема должна соответствовать определенным проектным требованиям:

1.

Проект централизованной теплоцентрали должен предусматривать более низкие затраты на строительство, материалы и техническое обслуживание.

2.

У теплоцентрали должны быть более низкие долгосрочные эксплуатационные расходы.

3.

Централизованное теплоснабжение должно эффективно удовлетворять потребности потребителей.

4.

Централизованная теплостанция должна максимально увеличить количество соединений с потребителями для повышения производительности.

5.

Централизованному теплоснабжению следует рассмотреть потребность в будущей мощности.

Общая блок-схема системы централизованного теплоснабжения на основе геотермальной энергии, которую можно разделить на два процесса: центральная вентиляционная установка и установка обогрева помещений, показана на рис. 8.9. Для первого типа теплоцентрали окружающий воздух поступает в геотермальный теплообменник, после чего нагретый воздух направляется в центральную вентиляционную установку, состоящую из фанкойлов, блочных вентиляторов, активных охлаждающих балок и индукционных блоков. Во втором типе геотермальных тепловых установок геотермальная энергия преобразуется в горячую воду или пар, который распределяется через центральную систему для обогрева помещений, которая может быть разделена на шкафные или тепловентиляторы, излучающие панели, лучистые полы и оребренные. трубчатые радиаторы. Кроме того, системы трубопроводов геотермальных станций следует разделить на две группы: (1) трубопроводы в зоне эксплуатации центральной станции и (2) трубопроводы в распределительной сети. Эти трубопроводные системы должны распределять рабочую жидкость хладагента, пар, нагревающую/охлажденную/конденсированную воду, а также отводить конденсат и возвращать его в подпроцессы районной системы и обратно напрямую, бесшумно и экономически целесообразно. Кроме того, если разница температур между рабочей жидкостью и окружающей средой очень велика, распределительный трубопровод необходимо изолировать для повышения производительности районной системы.

Рисунок 8.9. Общая схема теплоцентрали, работающей на геотермальной энергии.

8.4.1 Практический пример 8.1

Комплексная система централизованного теплоснабжения на основе геотермальной энергии представлена ​​на рис. 8.10. В этой системе централизованного теплоснабжения, как видно из этого рисунка, имеется четыре добывающих скважины. Существует также скважина для обратной закачки для обеспечения устойчивости источников энергии. Централизованное теплоснабжение состоит из трех основных частей. Первая часть системы представляет собой цикл, в котором производится тепло. Вторая часть представляет собой цикл, в котором генерируемое тепло рассеивается. Третья часть представляет собой цикл, в котором расходуется распределенное тепло.

Рисунок 8.10. Принципиальная схема системы централизованного теплоснабжения на основе геотермальной энергии.

В цикле четыре добывающие скважины, скважина для обратной закачки и ЦТП, что позволяет производить тепло в системе централизованного теплоснабжения. Сначала геотермальная жидкость подается в ЦТП потоками 1, 2, 3 и 4. При этой передаче используется давление подземной геотермальной жидкости.

В цикле шесть теплообменников, шесть цикловых насосов, 10 клапанов и насосы ЦТП, которые обеспечивают распределение тепла в системе централизованного теплоснабжения. Давление геотермальной жидкости, поступающей от ЦТП, направляется к насосу 1 с потоком 5 для повышения давления. Геотермальная жидкость, давление которой повышено, подается в шесть теплообменников с расходом 6. Клапаны в системе распределения тепла регулируют подачу геотермальной жидкости. В системе можно произвести регулировку в соответствии с потребностью в тепле.

Цикл, в котором потребляется распределенное тепло, зависит от систем или инструментов пользователей.

Для проведения термодинамического анализа должны быть приведены уравнения баланса массы, энергии, энтропии и эксергии для компонентов интегрированной системы, основанной на геотермальной энергии. По этой причине уравнения баланса массы, энергии, энтропии и эксергии для ЦТП определены: m˙2h3+m˙3h4+m˙4h5+Q˙L,chs=m˙5h5

m˙1s1+m˙2s2+m˙3s3+m˙4s4+Q˙L,chs/Tchs+S˙gchs =m˙5s5

m˙1ex1+m˙2ex2+m˙3ex3+m˙4ex4+E˙L,chsQ=m˙5ex5+E˙xdHEX1

Определены уравнения баланса массы, энергии, энтропии и эксергии для насоса 1 :

m˙5=m˙6

m˙5h5+W˙P1=m˙6h6

m˙5s5+S˙gP1=m˙6s6

m˙5ex5+E˙xP1W=m˙6ex6+ E˙xdP1

Уравнения баланса массы, энергии, энтропии и эксергии для трехходового клапана 1 могут быть определены:

m˙7=m˙8+m˙10

m˙7h7=m˙8h8+ m˙10h20

m˙7s7+S˙g3wv1=m˙8s8+m˙10s10

m˙7ex7=m˙8ex8+m˙10ex10+E˙xd3wv1

Уравнения баланса массы, энергии, энтропии и эксергии для трехходового клапана 6 можно записать:

m˙21+m˙23= m˙24

m˙21h31+m˙23h33=m˙24h34

m˙21s21+m˙23s23+S˙g3wvl6=m˙24s24

m˙21ex21+m˙23ex23=m˙24ex23=m˙24ex23

Уравнения баланса массы, энергии, энтропии и эксергии для HEX 1 могут быть выражены: 9h9+m˙31h41

m˙8s8+m˙30s30+S˙gHEX1=m˙9s9+m˙31s31

m˙8ex8+m˙30ex30=m˙9ex9+m˙31ex31+E˙xdHEX1

Уравнения баланса массы, энергии, энтропии и эксергии для HEX 6 могут быть выражены:

m ˙22=m˙23;m˙45=m˙46

m˙22h32+m˙45h55=m˙23h33+m˙46h56

m˙22s22+m˙45s45+S˙gHEX6=m˙23s23+m ˙46s46

m˙22ex22+m˙45ex45=m˙23ex23+m˙46ex46+E˙xdHEX6

Можно определить эксергетические уравнения разрушения для насоса, теплообменника (HEX) и централизованной системы:

E˙ xD,P=E˙xPW−(E˙xout,P−E˙xin,P)

E˙xD,HEX=E˙xout,HEX−E˙xin,HEX

E˙xD,DS=∑E˙xD,P+∑E˙xD,HEX

Кроме того, уравнения эксергетического КПД для насоса , HEX и районную систему можно определить:

ψP=(E˙xout,P−E˙xin,P)E˙xPW

и

ψHEX=E˙xout,HEXE˙xin,HEX

, а также

ψDS=E˙xuseful,HEX∑E˙xin,PW−E˙xout,IW

Здесь PW и IW показывают добывающую и нагнетательную скважины соответственно. Кроме того, Ли [14] предложил новый показатель, а именно индекс удельной эксергии (SExI) для лучшей классификации и оценки источников геотермальной энергии:

SExI=hgw−273,16xsgw1192

где hgw — удельная энтальпия геотермальной воды, а sgw — удельная энтропия геотермальной воды. Этот показатель классифицирует геотермальные источники по следующим критериям:

1.

SExI<0,05 для низкокачественных геотермальных источников;

2.

0,05≤SExI<0,5 для геотермальных источников среднего качества;

3.

SExI≥0,5 для высококачественных геотермальных источников.

Для данного тематического исследования удельный показатель эксергии системы централизованного теплоснабжения на основе геотермальной энергии рассчитывается как 0,0512. На основании критериев SExI этот геотермальный источник можно классифицировать как геотермальный источник среднего качества. Тип жидкости, массовый расход (кг/с), температура (°C), давление (кПа), удельная энтальпия (кДж/кг), удельная энтропия (кДж/кг·К) и мощность эксергии (кВт) для каждого состояния. системы централизованного теплоснабжения на основе геотермальной энергии приведены в таблице 8.1. Как указано в этой таблице, эталонная температура и эталонное давление приняты равными 2,5°C и 101,3 кПа соответственно. Для геотермальной жидкости используются термодинамические свойства воды для программы EES. При этом любое возможное воздействие солей и неконденсируемых газов, которые могут присутствовать в геотермальной воде, не учитывается. Также пренебрегают потерями давления из-за трения потока жидкости.

Таблица 8.1. Сформулируйте точечные термодинамические данные для системы централизованного теплоснабжения на основе геотермальной энергии.

9549549549549549549549549549549549549549549549549549549549549549549547989н. 0853 47
Гос. Тип жидкости Массовый расход m˙ (кг/с) Температура T (°C) Давление P (кПа) Удельная энтальпия h (кДж/кг) Удельная энтропия s (кДж/кг) K) Коэффициент эксергии E˙x (кВт)
0 2,5 101. 3 10.61 0.03829
1 GW a 100 99 180 414.9 1.296 5793
2 GW 40 96 120 402.2 1.261 2185
3 GW 40 98 200 410.7 1.284 2275
4 GW 45 93 80 389.6 1.227 2314
5 GW 175 97.09 95 406.8 1.274 9761
6 GW 175 97.79 800 410.3 1.281 10013
7 GW 175 95.09 500 398. 7 1.251 9455
8 GW 29.75 95.09 500 398.7 1.251 1607
9 GW 29.75 53.09 500 222.7 0.7433 530.3
10 GW 145.3 95.09 500 398.7 1.251 7848
11 GW 30.63 95.09 500 398.7 1.251 1655
12 GW 30.63 51.09 500 214.3 0.7176 506.8
13 GW 114.6 95.09 500 398.7 1.251 6193
14 GW 31.5 95. 09 500 398.7 1.251 1702
15 GW 31.5 53.09 500 222.7 0.7433 561.5
16 GW 83.13 95.09 500 398.7 1.251 4491
17 GW 33.25 95.09 500 398.7 1.251 1796
18 GW 33.25 52.09 500 218.5 0.7304 571.3
19 GW 49.88 95.09 500 398.7 1.251 2695
20 GW 24.96 95.09 500 398.7 1.251 1348
21 GW 24. 96 50.09 500 210.1 0.7047 397.4
22 GW 24.92 95.09 500 398.7 1.251 1346
23 GW 24.92 48.09 500 201.8 0.6787 366.6
24 GW 49.91 72.59 500 304.2 0.9861 1622
25 GW 83.16 64.39 500 269.9 0.8857 2150
26 GW 114.7 61.29 500 256.9 0.8471 2696
27 GW 145.3 59.14 500 247.9 0.8201 3190
28 GW 175 58,11 500 243,7 0,8071 3715
29954 49544454954954954954954954954954954954954954954954954954954954954954954954954954ля 330 197.1 0.6646 1262
30 W 90.76 47.2 645 198.2 0.6671 1301
31 W 90.76 61 645 255.9 0.8434 2128
32 W 85.48 45 310 188.7 0.6384 1089
33 W 85.48 45.2 645 189.8 0.6409 1127
34 W 85.48 61 645 255.9 0.8434 2004
35 W 78.94 44 310 184.5 0.6252 961.8
36 W 78. 94 44.2 645 185.6 0.6277 996.7
37 W 78.94 61 645 255.9 0.8434 1851
38 W 80.51 43 310 180.3 0.612 937.2
39 W 80.51 43.2 645 181.4 0.6145 972.7
40 W 80.51 61 645 255.9 0.8434 1888
41 W 59.87 42 300 176.1 0.5988 664.5
42 W 59.87 42.2 645 177.3 0.6013 691.3
43 W 59. 87 61 645 255.9 0.8434 1404
44 W 59.28 41 290 171.9 0.5855 626.5
45 W 59.28 41.2 645 173.1 0.588 653.5
46 W 59.28 61 645 255.9 0.8434 1390

a
GW = geothermal water.
b
W = вода.

Эксергетические скорости разрушения ТЭС и насосов в системе централизованного теплоснабжения приведены на рис. 8.11. Из этого графика видно, что шесть теплообменников и насосов в цикле распределения тепла имеют разные рабочие характеристики. Скорость эксергии разрушения HEX 1, HEX 2, HEX 3, HEX 4, HEX 5 и HEX 6 составляет 249.0,6, 270,5, 286,2, 310, 238,4 и 243,3 кВт соответственно. Эксергетические скорости разрушения насоса 1, насоса 2, насоса 3, насоса 4, насоса 5, насоса 6 и насоса 7 рассчитаны как 357,6, 61,8, 58,5, 54,26, 55,59, 41,45 и 41,16 соответственно.

Рисунок 8.11. Эксергетические скорости разрушения теплообменников и насосов в системе централизованного теплоснабжения на основе геотермальной энергии.

Эксергетический КПД HEX и насосов в системе централизованного теплоснабжения представлен на рис. 8.12. Из этого рисунка видно, что семь HEX и насосов в цикле теплораспределения имеют разные рабочие характеристики. Эксергетическая эффективность этих HEX рассчитывается как 0,8082, 0,7644, 0,749.1, 0,647, 0,8193 и 0,7817 соответственно. Эксергетический КПД этих насосов составляет 0,4133, 0,3765, 0,3937, 0,3662, 0,3893, 0,3928 и 0,3962 соответственно.

Рисунок 8.12. Эксергетический КПД теплообменников и насосов в системе централизованного теплоснабжения на основе геотермальной энергии.

Кривые производительности, приведенные на рис. 8.13, показывают, как эталонная температура влияет на энергоэффективность, эксергетический КПД и эксергетический уровень разрушения системы централизованного теплоснабжения на основе геотермальной энергии. Чтобы исследовать это влияние эталонной температуры, эталонную температуру постепенно повышают с -20°C до 20°C. В целом, учитывая кривые производительности системы централизованного теплоснабжения, при постепенном повышении эталонной температуры энергоэффективность системы остается постоянной. С другой стороны, эксергетический КПД системы увеличивается за счет постепенного повышения температуры окружающей среды до 0°С и снижается после этой точки. Кроме того, скорость эксергетического разрушения системы централизованного теплоснабжения, основанной на геотермальной энергии, увеличивается в зависимости от постепенного повышения базовой температуры. Когда эталонные значения температуры составляют -20 ° C, -4 ° C, 0 ° C и 20 ° C, эксергетические скорости разрушения системы централизованного теплоснабжения составляют 2083, 2215, 2248 и 2412 кВт соответственно. Для этих значений температуры энергоэффективность системы централизованного теплоснабжения одинакова. При этих эталонных значениях температуры энергоэффективность системы составляет 0,6552. Кроме того, когда эталонные значения температуры составляют −20 °C, −4 °C, 0 °C, 4 °C и 20 °C, эксергетический КПД системы централизованного теплоснабжения составляет 0,5314, 0,5543, 0,5611, 0,5529.и 0,496 соответственно. Как можно понять из этих значений эксергетической эффективности, эксергетическая эффективность системы, с другой стороны, увеличивается из-за постепенного повышения температуры окружающей среды до 0°C и снижается после этой точки.

Рисунок 8.13. Влияние эталонной температуры на эффективность использования энергии и эксергии, а также скорость разрушения системы централизованного теплоснабжения, основанной на геотермальной энергии.

Рабочие характеристики, приведенные на рис. 8.14, показывают, как массовый расход геотермальной воды влияет на энергоэффективность, эксергетический КПД и эксергетический уровень разрушения системы централизованного теплоснабжения, основанной на геотермальной энергии. Чтобы оценить это влияние массового расхода геотермальной воды, его постепенно увеличивают с 60 до 140 кг/с. В целом, принимая во внимание эксплуатационные характеристики системы централизованного теплоснабжения, при постепенном увеличении массового расхода геотермальной воды повышается энергоэффективность, эксергетическая эффективность и эксергетическая скорость разрушения системы. При значениях массового расхода геотермальной воды 60, 80, 100 и 140 кг/с эксергетические скорости разрушения системы централизованного теплоснабжения составляют 1727, 1997, 2268 и 2813 кВт соответственно. Для этих значений массового расхода геотермальной воды энергоэффективность системы централизованного теплоснабжения составляет 0,5845, 0,6223, 0,6552 и 0,7094. Кроме того, для этих значений массового расхода геотермальной воды эксергический КПД системы централизованного теплоснабжения составляет 0,5116, 0,5358, 0,5562 и 0,5886 соответственно. Как видно из этих значений, эксергетическая эффективность, энергетическая эффективность и скорость эксергетического разрушения системы увеличиваются в ответ на постепенное увеличение массового расхода геотермальной воды.

Рисунок 8.14. Влияние массового расхода геотермальной воды на эффективность использования энергии и эксергии, а также скорость разрушения системы централизованного теплоснабжения, основанной на геотермальной энергии.

Графики производительности, представленные на рис. 8.15, показывают, как температура геотермальной воды влияет на энергоэффективность, эксергетический КПД и эксергетический уровень разрушения системы централизованного теплоснабжения, основанной на геотермальной энергии. Чтобы оценить это влияние температуры геотермальной воды, температуру постепенно повышают с 70°C до 100°C. В целом, рассматривая графики производительности системы централизованного теплоснабжения, когда температура геотермальной воды постепенно увеличивается, в то время как энергетическая и эксергетическая эффективность системы снижаются, скорость эксергетического разрушения системы увеличивается. При значениях температуры геотермальной воды 70°C, 80°C, 9При 0°C и 100°C эксергетические скорости разрушения системы централизованного теплоснабжения составляют 1292, 1637, 1973 и 2301 кВт соответственно. Для этих значений температуры геотермальной воды энергоэффективность системы централизованного теплоснабжения составляет 0,6931, 0,6796, 0,6665 и 0,6539 соответственно. Кроме того, для этих значений температуры геотермальной воды эксергический КПД системы централизованного теплоснабжения составляет 0,6563, 0,6219, 0,5871 и 0,5528 соответственно.

Рисунок 8.15. Влияние температуры геотермальной воды на эффективность использования энергии и эксергии, а также скорость разрушения системы централизованного теплоснабжения, основанной на геотермальной энергии.

Просмотреть книгу Глава покупки

Читать полная глава

URL: https://www.sciendirect.com/science/article/pii/b9780128207758000118

Kurt W. Roth, In encycolopedia of Demeria of Demeria of Demeria of Demeria of Demeria of Demeria of Demeria of Demeria of Demeria of Demeria of Demeria of Demeria of Enccolopedia of Enccolopedia of Demor 2. 5 Энергопотребление ОВКВ зданий

ИТ-оборудование, расположенное в кондиционируемых зонах коммерческих зданий, действует как внутренний источник тепла, напрямую влияя на энергопотребление систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ). В сезон охлаждения электроэнергия, потребляемая оборудованием, эквивалентна нагреву электрическим сопротивлением, что увеличивает нагрузку на кондиционирование воздуха. Увеличение нагрузки на охлаждение также увеличивает потребление энергии вентиляторами, требуя, чтобы система ОВКВ подавала дополнительный охлажденный воздух в кондиционируемое помещение и удаляла его, а это, в свою очередь, требует больше энергии охлаждения для смягчения дополнительного тепла, рассеиваемого вентиляторами в кондиционируемом помещении. . И наоборот, во время отопительного сезона ИТ-оборудование вытесняет часть тепла, которое обычно обеспечивают системы отопления здания, обычно 1 БТЕ тепловой нагрузки на БТЕ, рассеиваемую оборудованием. То есть тепло, рассеиваемое оборудованием, снижает тепловые нагрузки, вытесняя существующий нагрев неэффективным резистивным нагревом. В целом, ИТ-оборудование эффективно снижает наружную балансовую температуру, выше которой в здании требуется кондиционирование воздуха, а ниже работает система отопления. Точное воздействие оборудования на нагрузку здания сильно зависит от местного климата, а также от типа рассматриваемого здания, что усложняет количественную оценку его воздействия. Например, чрезвычайно высокая плотность ИТ-оборудования в центрах обработки данных в большинстве случаев требует круглогодичного охлаждения, в то время как ИТ-оборудование в офисных зданиях берет на себя часть тепловой нагрузки. Эффективность системы HVAC также оказывает большое влияние на энергию, затрачиваемую на изменение нагрузки. Принимая во внимание все факторы, чистый национальный (США) эффект, вероятно, будет представлять собой умеренное увеличение энергопотребления коммерческих зданий в системах ОВКВ.

Разработчики систем HVAC обычно принимают во внимание ИТ-оборудование, моделируя его как источник тепла от 0,4 до 1,1 Вт/фут 2 , со средним значением приблизительно 0,8 Вт/фут 2 . Естественно, некоторые помещения, такие как компьютерные залы, могут генерировать гораздо более высокие локальные нагрузки, как и те части центров обработки данных, которые плотно заполнены серверами, компьютерным и телекоммуникационным сетевым оборудованием (обычно 20–60 Вт/фут 2 , с уровнями прогнозируется быстрый рост в будущем).

Просмотреть главуКнига покупок

Прочитать главу полностью

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B012176480X002278

Руководство по энергоэффективным многоэтажным зданиям

Многое зависит от обеспечения что многоэтажный жилой дом является энергоэффективным, как показывает этот пример.

Когда люди недовольны температурным режимом, это может отрицательно сказаться на их продуктивности, способности к концентрации, самочувствии и здоровье. Таким образом, обеспечение теплового комфорта для любого проекта проектирования нового здания с помощью системы ОВКВ, а также расположение окон, дверей, лестниц и других компонентов имеет первостепенное значение.

Когда речь идет об экологически чистых зданиях, задача становится еще более серьезной, поскольку другие факторы, такие как потребление энергии, шум и загрязнение воздуха, должны быть одновременно сведены к минимуму. Несколько факторов определяют, является ли здание «зеленым», в том числе:

  • Наличие систем HVAC с низким энергопотреблением.
  • Использование возобновляемых источников энергии.
  • Эффективное использование ресурсов.
  • Надлежащее качество воздуха в помещении.
  • Меры против загрязнения.
  • Переработка.

Энергоэффективность важна как для зеленых, так и для стандартных зданий, и найти золотую середину между этим и тепловым комфортом — одна из самых распространенных задач для инженеров и архитекторов.

Основным инструментом для точного тестирования этих двух элементов конструкции здания является численное моделирование с вычислительной гидродинамикой (CFD). Этот метод позволяет пользователям быстрее и эффективнее исследовать такие элементы, как воздушный поток, распределение температуры, поле давления, скорость ветра и скорость воздухообмена.

Первые шаги

В рамках этого проекта проект жилого дома был подвергнут виртуальному тестированию с целью подбора правильных параметров производительности для его системы ОВКВ, чтобы обеспечить температурный комфорт зимой. С этой целью было выполнено онлайн-моделирование вычислительной гидродинамики (CFD), чтобы определить подходящую теплопроизводительность трехэтажного здания, чтобы гарантировать тепловой комфорт жильцов при сохранении рекомендуемого качества воздуха в помещении.

Для количественной оценки теплового комфорта пассажиров по результатам моделирования CFD можно рассчитать две величины. Эти значения являются прогнозируемым средним числом голосов (PMV) и прогнозируемым процентом неудовлетворенных (PPD), и они определяют вероятность того, что жильцу будет холодно или тепло.

Стандарт ASHRAE 55 определяет PMV как «показатель, определяющий среднее значение голосов группы пассажиров по семибалльной шкале температурных ощущений».

PMV учитывает различные факторы — прогнозируемую скорость метаболизма пассажиров, изоляцию одежды, температуру, скорость воздуха, среднюю температуру излучения и относительную влажность.

После определения PMV можно определить PPD — «индекс, который устанавливает количественный прогноз процентной доли неудовлетворенных температурой пассажиров, определенных на основе PMV» (т. е. людей, которым может быть слишком жарко или слишком холодно).

PPD указывает процент людей, которые могут испытывать состояние, называемое локальным дискомфортом. Есть несколько факторов, вызывающих локальный дискомфорт, в том числе сквозняк или отсутствие воздушного потока, но в результате возникает нежелательное охлаждение или нагрев тела человека. В представленном случае эти факторы будут учитываться для оценки уровня теплового комфорта, но в качестве меры будет использоваться только значение PMV.

Что показывает модель САПР?

Представленная модель включает в себя три квартиры площадью около 190 квадратных футов друг над другом, разделенные 4-дюймовыми плитами. На уровне первого этажа также есть офисное помещение площадью 136 квадратных футов с отдельным входом. В каждой квартире по два человека, а в офисе один.

Мебель — кровати, шкафы, кухонные столы, столы и стулья — представлены в простейшем виде, чтобы уменьшить сложность симуляции, сохраняя при этом уровень, не влияющий на точность результатов.

Воздушный поток будет симулирован в трех квартирах и офисе через четыре отдельных воздушных потока. Тепло может передаваться от одного объема воздуха к другому за счет теплопроводности через полы и потолок. Предполагается, что перекрытия между квартирами представляют собой простые блоки из бетона.

Пример показывает жилой дом в зимних условиях, при температуре наружного воздуха минус 20°C и влажности 50 процентов.

Здание относительно новое и имеет хорошую изоляцию основных компонентов. Величина изоляции, используемая для этого проекта, представляет собой коэффициент теплопередачи (или коэффициент теплопередачи) и описывается в соответствии со стандартом EN ISO 6946 как скорость передачи тепла через материал. Это может быть один материал или композит. В таблице ниже приведены U-значения, использованные в этом проекте.

Стратегия отопления

Основной целью этого проекта является обеспечение теплового комфорта жильцов; этот выбор мощности нагрева имеет важное значение в процессе проектирования. Архитектору и инженеру по ОВКВ доступно множество стратегий отопления, позволяющих достичь приемлемой и равномерной температуры в квартирах.

Стратегия, принятая в этом проекте, заключается в размещении радиаторов в разных местах по комнатам, обычно под окнами. Горячий воздух, генерируемый радиаторами, поднимается вверх и действует как воздушная защита от холодного воздуха на поверхности окон и поступает через небольшие щели в центральную часть комнат, где обитатели, скорее всего, находятся.

Используя коэффициенты теплопередачи, площадь поверхности и коэффициенты теплопередачи (внешней и внутренней) компонентов здания, можно приблизительно определить тепловую мощность, необходимую для достижения температуры 69,8°F, взятой в качестве эталона температуры теплового комфорта. Сводка расчетов показана в таблице ниже для каждого уровня.

Можно заметить, что в этом приближении не учитывался перенос тепла из одной квартиры в другую за счет теплопроводности плит. Затем мощность, генерируемая каждым отдельным радиатором, может быть определена пропорциональным отношением площади поверхности каждой отдельной комнаты к общей площади поверхности уровня.

Второй подход заключается в установке теплых полов, которые обеспечивают равномерное распределение температуры в помещениях. Оба этих метода нагрева будут реализованы и сравнены в этом проекте.

Улучшение внутренней среды

Для поддержания качества воздуха в жилых помещениях и предотвращения застоя вредных соединений, таких как окись углерода, воздух необходимо постоянно обновлять. В последних жилых домах, таких как тот, который представлен в этом тематическом исследовании, это обновление воздуха осуществляется с помощью средств механической вентиляции в виде вытяжных установок, расположенных в разных местах по квартире, как правило, в ванных комнатах и ​​кухнях.

Воздух, подаваемый в помещение, будет поступать через разные воздухозаборники, расположенные как можно дальше от вытяжных установок, чтобы максимизировать объем под потоком и с учетом «эффективности распределения воздуха по зонам» согласно ASHRAE 62.1. Он рекомендует, например, подачу воздуха с потолка для большей эффективности.

Одним из наиболее часто используемых показателей скорости вентиляции является расчет скорости наружного воздуха, представленный в стандарте ASHRAE 62.1 для качества воздуха в помещении. Таким образом, качество воздуха в помещении может быть обеспечено за счет поддержания достаточного воздухообмена.

Минимальный расход наружного воздуха, то есть количество воздуха, которое необходимо подавать в квартиры, определяется ASHRAE 62.1 как:

[Из ASHRAE 62.1 и для жилой единицы Rp составляет 2,5 л/с Ra составляет 0,3 л/с.м2 для помещения площадью 58 м2, занимаемого двумя людьми. Это дает Vbz 21,5 л/с.

Ориентировочно расход наружного воздуха будет равномерно распределяться между тремя вытяжными установками для каждой квартиры (7,2 л/с или 8,8 г/с воздуха) — одна на кухне, одна в ванной и одна в прихожей. ванная комната. Воздух на входе, с улицы, фильтруется. Он прошел через двухпоточную регулируемую механическую вентиляцию (CMV), чтобы нагреть его температуру за счет теплообмена с отработанным воздухом. Установлена ​​температура 15°C.

Анализ теплового комфорта

Как указано выше, результаты PMV используют значения, взятые непосредственно из результатов CFD (температура поверхности, скорость и температура воздуха), а также входные данные от окружающей среды и людей (коэффициент одежды, скорость метаболизма и влажность). В этом проекте, извлеченном из стандарта

ASHRAE 55, в качестве входных данных для расчета результатов выбраны коэффициент зимней одежды 1, скорость метаболизма «приготовления/уборки» 1,2 и влажность 50 процентов.

Ниже приводится объяснение результатов: 

Средняя температура для каждой квартиры и офиса показывает приемлемые результаты с небольшой погрешностью до целевой температуры 69,8°F, демонстрируя большую корреляцию между аналитическим и числовым подходом.

На изображениях ниже распределение температуры в квартирах и офисах помогает выявить горячие точки, такие как ванная комната на втором этаже или телевизионная комната на первом этаже. Планировка комнат в каждой квартире, а также расположение входов/выходов и радиатора сильно влияют на распределение тепла. Можно наблюдать горячие точки вокруг радиатора и более холодные зоны у окон без радиатора под ним, т. е. в спальнях.

Для квартиры на первом этаже и офиса температура остается в основном равномерно распределенной, с локальными низкими температурами, ожидаемыми в районе окон

На тепловой карте квартиры на первом этаже видно, что комната с телевизором теплее на на 1-2 градуса, чем в остальной части квартиры, около 68,9 ° F, что указывает на то, что радиатор выдает слишком много энергии. Комната с телевизором – самое теплое место в квартире. Более равномерного распределения температуры можно было бы достичь, перенеся часть тепловой энергии из комнаты с телевизором в спальню.

В квартире на втором этаже температура распределяется лучше, чем на первом этаже. Однако на кухне (левая часть квартиры) есть горячая точка. Это можно соотнести с более теплым ТВ-залом на первом этаже, где тепло передается через плиты на верхний уровень.

Моделирование передачи тепла через бетонные плиты помогает понять важность строительных материалов и их свойств. Плиты с высокой термостойкостью ограничат этот эффект и, следовательно, будут способствовать сохранению тепла в пределах одной квартиры.

Срезы PMV на высоте около четырех футов над каждой квартирой и офисным этажом показывают, как выглядит удовлетворительная карта теплового комфорта с очень небольшими отклонениями значения PMV повсюду. Можно заметить, что пассажиры скорее будут чувствовать себя нейтрально с точки зрения теплового комфорта и находятся в пределах рекомендуемого диапазона PMV в соответствии с ASHRAE 55 (от минус 0,5 до 0,5).

При минимальных значениях изменения скорости наружного воздуха на вытяжных установках результирующие результаты потока показывают низкие значения скорости (ниже 0,65 фута/с) и, следовательно, считается, что они оказывают незначительное неблагоприятное влияние на значения PMV.

Однако картина потока в сочетании с графиками температуры подчеркивает явление тепловой завесы, образованной радиатором под окнами. Это видно на переднем плане фотографии ниже, где горячий воздух поднимается к потолку ванной комнаты на втором этаже, не давая холодному воздуху проникнуть глубже внутрь помещения. На заднем срезе показана ситуация без радиатора под окном в спальне той же квартиры. Холодный воздух может течь прямо к центру комнат, участвуя в общей низкой температуре.

Это явление влияет на среднюю температуру в помещении и, следовательно, на тепловой комфорт человека. В 20-м веке, когда изоляция окон была плохой (высокие коэффициенты теплопередачи), этот эффект был особенно желателен, поэтому радиаторы традиционно устанавливались под окнами.

Инструмент для прогнозирования энергопотребления

Как показано в этом проекте, CFD-моделирование является ценным инструментом для точного прогнозирования энергопотребления, что позволяет создавать более экологически безопасные здания, гарантируя соответствующий уровень теплового комфорта.

Значения ручного расчета для оценки тепловой мощности радиатора для каждого уровня были подтверждены результатами CFD, что привело к среднему значению 69,4°F для трех квартир и офиса. Это значение близко к предсказанному в расчете (отрицательный предел погрешности 1,01 процента).

С помощью температурных графиков и визуализации картины потока были определены некоторые горячие точки и области с низкой температурой, которые были связаны с конкретными явлениями, такими как завесы горячего воздуха, создаваемые радиаторами. Значение PMV теплового комфорта указывает на то, что результаты для обитателей помещений находятся в диапазоне от минус 0,5 до 0,5 (от слегка холодного до слегка теплого).

Этот анализ может быть расширен и применен к различным аспектам. Одним из примеров является изучение различных значений коэффициента теплопередачи для компонентов и их влияния на расход энергии нагревателями. Другими словами, оценка воздействия на энергию и потенциальную экономию, если, например, в здании были установлены новые окна с лучшей изоляцией.

Вторым примером может быть предложение конструкций с различными положениями впуска и выпуска и оценка их влияния на распределение тепла и потока. Третьим было бы исследовать влияние напольного отопления.

Все эти способы улучшения конструкции — независимо от того, существует она или находится на стадии разработки — для достижения приемлемого уровня теплового комфорта и минимизации расхода энергии возможны благодаря итеративному процессу проектирования с моделированием CFD.


Арно Гирин — специалист по техническому маркетингу SimScale. Он имеет опыт проектирования механических систем и в течение шести лет работал над оптимизацией производительности проектирования с помощью инструментов CFD и FEA. В настоящее время он участвует в проектах моделирования для различных отраслей промышленности, уделяя особое внимание архитектуре, проектированию и строительству (AEC).


Часто задаваемые вопросы

Почему температурный комфорт в здании так важен?

Когда люди недовольны температурным режимом, это может отрицательно сказаться на их продуктивности, способности к концентрации, самочувствии и здоровье. Таким образом, обеспечение теплового комфорта для любого проекта проектирования нового здания с помощью системы ОВКВ, а также расположение окон, дверей, лестниц и других компонентов имеет первостепенное значение.

 

Что такое индекс PMV?

PMV — это индекс, определяющий среднее значение голосов группы жильцов по семибалльной шкале тепловых ощущений.

 

Почему при проектировании зданий следует использовать моделирование вычислительной гидродинамики (CFD)?

Специалисты по строительству должны использовать CFD в процессе интерактивного проектирования для достижения приемлемого уровня теплового комфорта и минимизации затрат энергии для жителей здания. Моделирование помогает определить подходящую теплопроизводительность при сохранении рекомендуемого качества воздуха в помещении.

Система отопления многоэтажного дома: напор, схемы, трубы

Содержание статьи:

  • Особенности теплоснабжения многоэтажных домов
  • Прокладка труб в многоэтажном доме
  • Теплоснабжение многоэтажного дома

При проектировании профессиональных систем отопления необходимо учитывать все факторы — как внешние, так и внутренние. Особенно это касается схем теплоснабжения многоквартирных домов. Что особенного в системе отопления многоэтажного дома: напор, контуры, трубы. Для начала нужно разобраться в специфике его обустройства.

Особенности теплоснабжения многоэтажных домов

Схема отопления многоэтажного дома

Автономное отопление многоэтажного дома должно выполнять одну функцию — своевременную доставку теплоносителя каждому потребителю с сохранением его технических качеств (температуры и давление). Для этого в здании должен быть предусмотрен единый распределительный узел с возможностью регулирования. В автономных системах его объединяют с водонагревательными приборами – бойлерами.

Характерными особенностями системы отопления многоэтажного дома является ее организация. Он должен состоять из следующих обязательных компонентов:

  • Блок распределительный . С его помощью осуществляется подача горячей воды по магистралям;
  • Трубопроводы . Они предназначены для транспортировки теплоносителя по отдельным комнатам и помещениям дома. В зависимости от способа организации различают однотрубную или двухтрубную систему отопления многоэтажного дома;
  • Контрольно-регулирующее оборудование . Его функция заключается в изменении характеристик теплоносителя в зависимости от внешних и внутренних факторов, а также качественном и количественном его учете.

На практике схема отопления жилого многоэтажного дома состоит из нескольких документов, в состав которых помимо чертежей входит расчетная часть. Он составляется специальными конструкторскими бюро и должен соответствовать действующим нормативным требованиям.

Система отопления является неотъемлемой частью многоэтажного дома. Его качество проверяется при сдаче объекта или при осуществлении плановых проверок. Ответственность за это лежит на управляющей компании.

Разводка труб в многоэтажном доме

Виды разводки труб в многоэтажном доме

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

  • Давление . Для зданий до 5 этажей — 2-4 атм. Если этажность девять – 5-7 атм. Разница заключается в напоре горячей воды для ее транспортировки на верхние этажи дома;
  • Температура . Она может варьироваться от +18°С до +22°С. Это касается только жилых помещений. На лестничных клетках и в нежилых помещениях допускается снижение до +15°С.

Определив оптимальные значения параметров, можно переходить к выбору схемы отопления в многоэтажном доме.

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

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

Однотрубное отопление

Виды однотрубного отопления

Это один из экономичных вариантов организации теплоснабжения в здании с относительно большой площадью. Впервые для «хрущевок» стала применяться массово однотрубная система отопления многоэтажного дома. Принцип его работы заключается в наличии нескольких распределительных стояков, к которым подключаются потребители.

Теплоноситель подается по однотрубному контуру. Отсутствие обратки значительно упрощает монтаж системы, уменьшая при этом затратную часть. Однако в то же время ленинградская система отопления многоэтажного дома имеет ряд недостатков:

  • Неравномерность обогрева помещения в зависимости от удаленности точки забора горячей воды (котельной или коллекторного узла). Те. возможны варианты, когда потребитель, подключенный ранее по схеме, аккумуляторы будут горячее, чем у следующего по цепочке;
  • Проблемы с регулировкой степени нагрева радиаторов. Для этого обойти каждый радиатор;
  • Комплексная балансировка однотрубной системы отопления многоэтажного дома. Осуществляется с помощью термостатов и вентилей. В этом случае возможен отказ системы даже при незначительном изменении входных параметров – температуры или давления.

В настоящее время монтаж однотрубной системы отопления для многоэтажного дома новой постройки осуществляется крайне редко. Это связано со сложностью индивидуального учета теплоносителя в отдельной квартире. Так, в жилых домах хрущевского проекта количество распределительных стояков на одну квартиру может доходить до 5. Т.е. на каждом из них необходимо установить счетчик электроэнергии.

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

Двухтрубное отопление

Двухтрубная схема разводки горячей воды

Для повышения эффективности работы лучше всего установить двухтрубную систему отопления для многоэтажного дома. Он также состоит из распределительных стояков, но после прохождения теплоносителя через радиатор он попадает в обратку.

Основное ее отличие – наличие второго контура, выполняющего функцию обратки. Охлажденную воду необходимо собрать и транспортировать в котельную или тепловую станцию ​​для дальнейшего нагрева. При проектировании и эксплуатации необходимо учитывать ряд особенностей системы отопления многоэтажного дома данного типа:

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

Какое оптимальное давление в системе отопления многоэтажного дома? Все зависит от его этажности. Следует следить за тем, чтобы теплоноситель поднимался на нужную высоту. В некоторых случаях эффективнее установить промежуточные насосные станции, чтобы снизить нагрузку на всю систему. При этом оптимальное значение давления должно быть от 3 до 5 атм.

Перед приобретением радиаторов необходимо узнать по схеме отопления жилого многоэтажного дома его характеристики — давление и температуру. На основании этих данных подбираются аккумуляторы.

Теплоснабжение многоэтажного дома

Распределительный узел отопления многоквартирного дома

Разводка отопления в многоэтажном доме важна для эксплуатационных параметров системы. Однако помимо этого следует учитывать характеристики теплоснабжения. Важным из них является способ подачи горячей воды – централизованный или автономный.

В тяжелых случаях производят подключение к системе центрального отопления. Это позволяет снизить эксплуатационные расходы в смете на отопление многоэтажного дома. Но на практике уровень качества таких услуг остается крайне низким. Поэтому по возможности предпочтение отдается автономному отоплению многоэтажного дома.

Автономное отопление многоэтажного дома

Автономное отопление многоэтажного дома

В современных многоэтажных жилых домах возможна организация автономной системы теплоснабжения. Он может быть двух видов – многоквартирный или домостроительный. В первом случае автономная система отопления многоэтажного дома выполняется отдельно в каждой квартире. Для этого делают самостоятельную обвязку и устанавливают котел (чаще всего газовый). Общедомовой предполагает установку котельной, к которой предъявляются особые требования.

Принцип его организации ничем не отличается от аналогичной схемы для частного загородного дома. Однако следует учитывать ряд важных моментов:

  • Установка нескольких отопительных котлов. Убедитесь, что один или несколько из них должны выполнять дублирующую функцию. В случае выхода из строя одного котла, его должен заменить другой;
  • Монтаж двухтрубной системы отопления многоэтажного дома, как наиболее эффективной;
  • Планирование плановых работ по техническому обслуживанию и ремонту. Особенно это касается отопительного оборудования и охранных групп.

Учитывая особенности схемы отопления конкретного многоэтажного дома, необходимо организовать поквартирную систему учета тепла. Для этого нужно установить счетчики электроэнергии на каждую входящую трубу от центрального стояка. Именно поэтому ленинградская система отопления многоэтажного дома не подходит для снижения текущих затрат.

Центральное отопление многоэтажного дома

Монтажная схема лифта

Как может измениться разводка отопления в многоквартирном доме при подключении его к центральному отоплению? Основным элементом этой системы является элеваторный узел, выполняющий функции нормирования параметров теплоносителя до допустимых значений.

Общая протяженность магистралей центрального отопления довольно большая. Поэтому в тепловом пункте создают такие параметры теплоносителя, чтобы потери тепла были минимальными. Для этого повышают давление до 20 атм., что приводит к повышению температуры горячей воды до +120°С. Однако, учитывая особенности системы отопления в многоквартирном доме, подача горячей воды с такими характеристик потребителям не допускается. Для нормализации параметров теплоносителя устанавливается элеваторный узел.

Может быть рассчитан как на двухтрубную, так и на однотрубную систему отопления многоэтажного дома. Его основные функции:

  • Снижение давления с помощью элеватора. Специальный конусный клапан регулирует объем подачи теплоносителя в распределительную систему;
  • Понижение температуры до +90-85°С. Для этого предназначен смесительный узел горячей и охлажденной воды;
  • Фильтрация теплоносителя и снижение содержания кислорода.

Кроме того, элеваторный узел выполняет основную балансировку однотрубной системы отопления в доме. Для этого в нем предусмотрена запорная и регулирующая арматура, которая автоматически или полуавтоматически регулирует давление и температуру.

Также следует учитывать, что смета на централизованное отопление многоэтажного дома будет отличаться от автономной. В таблице приведены сравнительные характеристики этих систем.

Параметры Централизованный Автономный
Первичные затраты на строительство Низкий — установка лифта. Высшая — котлы, группа безопасности и управления.
Стоимость охлаждающей жидкости Высокие ставки Возможность контроля параметров охлаждающей жидкости
Качество работы Низкий — перебои, скачки температуры и давления Высокий уровень при установке оборудования для мониторинга
Служба Низкая стоимость средняя стоимость

Исходя из вышеизложенного, для многоквартирного дома предпочтительнее выбирать автономную систему отопления. Однако особое внимание необходимо уделить характеристикам котлов и профессиональной подготовке отопительного контура.

На видео показан принцип отопления многоэтажного дома:

ОВиК в многоквартирных домах | Building Science Corp

 

Компартментализация

Автор является сторонником школы индивидуальных зданий и отдельных услуг и систем, а также фанатом Red Sox. В авторском мире разделение и правило Red Sox. Самый изящный аргумент в пользу разделения многоквартирных домов исходит от Handegord (2001).

Воздушные потоки в высотных зданиях создают проблемы с дымоудалением и противопожарной безопасностью, негативно влияют на качество воздуха и комфорт в помещении, а также увеличивают эксплуатационные расходы на энергию кондиционирования воздуха ( Рисунок 1 ). Изолируя блоки друг от друга и от коридоров, шахт, лифтов и лестничных клеток, можно управлять внутренними воздушными потоками с эффектом дымохода (, рис. 2, и , рис. 3, ).

  Рисунок 1:  Эффект стека — Внутренние потоки воздуха в высотных зданиях ухудшают контроль дыма, пожарную безопасность, качество воздуха в помещении, комфорт и потребление энергии.

 

 
Рисунок 2. Разделение на отсеки
— Изоляция отдельных квартир от коридоров и коридоров от шахт, лифтов и лестничных клеток снижает внутренние потоки воздуха, создаваемые эффектом дымохода.

 

Рис. 3. Герметичность блока — Каждый блок изолирован от соседних блоков и снаружи системой воздушного барьера с минимальным рекомендуемым сопротивлением или воздухопроницаемостью 2,00 л/(см 2 ) при 75 Па. межблочное разделение также должно соответствовать конкретному требованию класса огнестойкости для данного разделения.

 

Для достижения разделения воздухонепроницаемость блока должна соответствовать минимальному сопротивлению или воздухопроницаемости 2,00 л/(см 2 ) @ 75 Па – рекомендуемое минимальное сопротивление систем воздухоизоляции ограждений (Лстибурек, 2005). Этот уровень воздухонепроницаемости блока необходим для контроля давления воздуха в дымовой трубе, а также для ограничения потока воздуха из соседних блоков и перекрестного загрязнения. Кроме того, лифты должны располагаться в вестибюлях, вестибюлях и других «шлюзах», тем самым изолируя их от коридоров. Двери блока должны быть защищены от атмосферных воздействий.

 

Распределенная вентиляция

При дальнейшем применении принципа разделения вентиляция каждой отдельной единицы обеспечивается через внешние стены, а не через внутренние границы давления, такие как полы. В соответствии с принципом компартментализации вентиляция обеспечивается системами вентиляции, уникальными для каждого блока, а не центральными системами (9). 0086 Рисунок 4 ).

 
Рис. 4. Распределенная вентиляция
— Вентиляция отдельных блоков обеспечивается через наружные стены, а не через внутренние границы давления, такие как полы.

 

На практике центральные выхлопные системы на крышах трудно и, возможно, невозможно сбалансировать, и, как правило, они нарушают меры по контролю эффекта дымовой трубы за счет разделения на отсеки. Баланс усложняется из-за аддитивного эффекта давления дымовой трубы к давлению вентилятора в стояках воздуховодов выхлопной системы. Поскольку давление дымовой трубы зависит от температуры, потоки в выхлопных системах также зависят от температуры. Использование регуляторов постоянного воздушного потока (устройств, которые поддерживают постоянный воздушный поток при колебаниях давления воздуха) может в некоторой степени смягчить этот эффект, но они используются редко и требуют чрезвычайно высокого давления в воздуховодах для эффективной работы. Квартиры на верхних этажах, как правило, чрезмерно проветриваются в холодную погоду, так как они находятся ближе к вентиляторам и больше всего подвержены давлению дымовой трубы.

Шахты, действующие как выхлопные каналы или содержащие выхлопные каналы, трудно эффективно герметизировать и значительно усложняют борьбу с пожаром и дымом из-за развития сложных трехмерных путей воздушного потока и внутритканевых полей давления (Lstiburek, 1998). Строительство вентиляционных шахт также обычно связано с плесенью и является предметом частых судебных разбирательств из-за этих путей воздушного потока и гипсокартона, используемого для создания противопожарных перегородок (Lstiburek, 1998).

Центральные системы дополнительно ограничены, поскольку большинство установок не позволяют управлять отдельными блоками – центральные вентиляторы контролируются администрацией здания и обычно либо постоянно включены, либо все время выключены. Агрегаты либо полностью вентилируются, либо не вентилируются, что приводит к избыточной вентиляции во многих агрегатах и ​​значительному увеличению потребления энергии, или недостаточная вентиляция во многих агрегатах, что приводит к накоплению загрязняющих веществ и другим жалобам.

 

Распределенное отопление, охлаждение и горячее водоснабжение

Принцип разделения также можно распространить на отопление, охлаждение и горячее водоснабжение. Обогрев помещения блока обеспечивается герметичными газовыми печами и водонагревателями, расположенными в каждом отдельном блоке (, фотография 1, и , фотография 2, ), вентиляция которых осуществляется либо вверх, либо вниз через пластиковые каналы малого диаметра. Выхлопные газы и воздух для горения подаются по отдельным каналам, которые проходят параллельно ( Рисунок 5 и Рисунок 6 ). Большинство систем можно проложить вверх или вниз на 4–5 этажей.

 
Фотография 1: Отопление помещений — Герметичная газовая печь обеспечивает обогрев помещений.

 

 
Фотография 2: ГВС — Герметичный водонагреватель дымового газа
обеспечивает горячее водоснабжение.

 


Рисунок 5: Вентиляция газовой печи — Герметичные печи для сжигания (двухтрубная система — выхлопные газы выходят, а воздух для горения — внутрь) вентилируются на крышу или вниз в сухой колодец («яма» с экраном). Вентиляционные каналы могут простираться вверх или вниз до 100 футов.

 


Рисунок 6: Вентиляция газового водонагревателя — Водонагреватели для бытовых нужд с герметичным сжиганием (двухтрубная система — выхлопные газы выходят, а воздух для горения поступает) вентилируются на крышу или в сухой колодец («яма» с экраном) . Вентиляционные каналы могут простираться вверх или вниз на 100 футов.

 

Кондиционирование воздуха обеспечивается аналогичным образом отдельными наружными блоками, расположенными на крышах или на уровне земли в сухих колодцах или в гаражах ( Рисунок 7 ). Комбинированное отопление и охлаждение с тепловыми насосами выполняется таким же образом.

 
Рис. 7. Конфигурация кондиционеров или тепловых насосов
— Отдельные блоки расположены на крыше или в сухом колодце («яма» с экраном).

 

Проходки на крыше собираются и размещаются в «собачьих будках», что сводит к минимуму проходки. Все кабели, воздуховоды и трубы проходят через стены «конуры» ( Фото 3 ). Крышки «собачьей будки» снимаются, обеспечивая доступ.


Фотография 3: Службы, расположенные на крыше
— Проходки на крыше собираются и размещаются в «собачьих будках» — все кабели, воздуховоды и трубы проходят через стены «собачьих будок».
 

Компоненты распределенного отопления, охлаждения и горячего водоснабжения, возможно, легче обслуживать, и их обслуживание менее квалифицированным персоналом обходится дешевле, чем центральные системы. Проблемы с системами ограничиваются отдельными блоками, а не многими блоками или целыми зданиями. Кроме того, во многих регионах установка распределенных систем обходится дешевле. Этот аргумент стоимости поддерживается для каждого проекта на основе многосемейных застроек, поскольку действует свободный рынок, и застройщики принимают эти подходы из-за первоочередных соображений стоимости. Разработчики редко выбирают системы, потому что они работают лучше, или потому что они более энергоэффективны, или потому что они безопаснее и обеспечивают лучшее качество воздуха в помещении — разработчики выбирают системы, потому что они дешевле. Все больше таких систем внедряются и вытесняют стандартные подходы главным образом по соображениям стоимости.

Центральные системы отопления, охлаждения и горячего водоснабжения не способствуют энергосбережению, поскольку они не способствуют рациональному индивидуальному поведению, если не установлены индивидуальные счетчики. По опыту автора, отдельные системы легче всего измерять по отдельности (, фотография 4 и , фотография 5 ).


Фотография 4: Индивидуальное измерение услуг — . Рациональное поведение поощряется, когда все услуги измеряются и оплачиваются отдельно.

 

 
Фотография 5: Индивидуальный учет газа — Газ для отопления помещений и ГВС измеряется отдельно для каждого отдельного блока.

 

В жарком влажном климате регулирование влажности с частичной нагрузкой практически невозможно контролировать с помощью центральных систем в многоквартирных домах или многоквартирных домах, если предварительно подготовленный подпиточный воздух или вентиляционный воздух не подается в коридоры через крышные блоки. В связи с этим возникает вопрос, может ли подпиточный и вентиляционный воздух подаваться в отдельные квартиры через коридорные неплотности или дверные подрезы. Большинство противопожарных норм не допускают такой подход (хотя при чтении норм не всегда понятно) и требуют полностью канальной подачи с дымовыми заслонками. При распределенном кондиционировании отдельные осушители предусмотрены в каждом блоке – обычно в кладовой ( Фотография 6 ).

 
Фотография 6: Контроль влажности при частичной нагрузке — Отдельные осушители предусмотрены в каждом блоке — обычно в кладовой — для регулирования влажности при частичной нагрузке в жарком влажном климате.

 

Индивидуальные многоквартирные дома в основном рассматриваются так же, как и отдельные дома на одну семью в отношении отопления, охлаждения и горячего водоснабжения вплоть до типов используемого оборудования. Поскольку эти системы для всех практических целей являются «жилыми системами», они могут быть установлены менее квалифицированными «жилыми подрядчиками», что также является огромной привлекательной особенностью для застройщиков, поскольку теперь больше субподрядчиков могут как устанавливать, так и обслуживать.

 

Конфигурации системы вентиляции

Вентиляция отдельных квартир или кондоминиумов с использованием подхода разделения на отсеки должна обеспечиваться в соответствии со стандартом ASHRAE 62.2 «Вентиляция и приемлемое качество воздуха в помещениях в малоэтажных жилых домах». По мнению авторов, название стандарта вводит в заблуждение и ограничивает, поскольку авторы считают, что стандарт должен также применяться к квартирам и кондоминиумам независимо от высоты (малоэтажные, среднеэтажные или многоэтажные).

Предпочитаемая автором конфигурация системы представлена ​​на Рис. 8 . Наружный воздуховод напрямую соединяется с возвратной стороной вентиляционной установки. Встроенная моторизованная заслонка и нагнетатель воздуха управляются программируемым термостатом или другим устройством, чтобы обеспечить минимальную вентиляцию и предотвратить чрезмерную вентиляцию. Отработанный воздух из кухни и ванной выбрасывается прямо наружу через вентилятор (или вентиляторы) с прерывистым режимом работы, которым управляют жильцы. Автор также предпочитает, чтобы вытяжной вентилятор (или вентиляторы) управлялись выключателем со встроенным таймером, который выключал вытяжной вентилятор (или вентиляторы) по истечении заданного времени (скажем, 10 минут) – обычная практика в отелях и гостиницах. индустрия гостеприимства.

 
Рис. 8. Обработчик наружного воздуха —
Заслонка с электроприводом на одной линии с наружным воздуховодом, соединенным с возвратной стороной обработчика воздуха. Заслонка и обработчик воздуха управляются программируемым термостатом или другим контроллером. Кухонные и ванные вентиляторы периодически контролируются жильцами.

 

 
Рис. 9. Осушитель с обработчиком воздуха — Осушитель добавлен для контроля влажности при частичной нагрузке в жарком влажном климате.

 

Осушители должны вентилироваться непосредственно наружу ( Рисунок 10 ). Еще лучшим подходом, по мнению автора, является использование конденсационных осушителей, не требующих наружной вентиляции. Вода, удаляемая с одежды, конденсируется и сливается – выброса наружу не происходит. Этот подход имеет очевидные преимущества в отношении подпиточного воздуха (он не нужен) и, таким образом, обеспечивает огромные преимущества в жарком влажном климате с точки зрения скрытой нагрузки и отрицательного давления, не говоря уже о преимуществах в холодном климате, связанных с рекуперацией тепла. В жарком влажном климате поток выхлопных газов 200 кубических футов в минуту дает нагрузку примерно в 1 тонну. В периоды частичной нагрузки выхлоп 200 кубических футов в минуту почти полностью представляет собой скрытую нагрузку, резко искажающую отношение ощутимой к скрытой. И, наконец, одной дырой в ограждении здания стало меньше.


Рис. 10. Осушитель — осушитель
выходит прямо наружу. Предпочтительны безвентиляционные конденсационные осушители.

 

Не все квартиры или кондоминиумы спроектированы и построены с установками кондиционирования воздуха. Многие единицы имеют электрическое отопление и не имеют кондиционера — особенно на северо-западе Тихого океана, а в других есть встроенные в стену тепловые насосы, которые обеспечивают как нагрев, так и охлаждение. Рисунок 11 и Рисунок 12 иллюстрирует подход к разделению таких блоков.

 
Рисунок 11. Вытяжка с наружным воздуховодом — Не лучший подход, поскольку он основан на «индуцированной инфильтрации» — отработанный воздух будет заменен инфильтрационным воздухом через воздуховод. Лучше всего работает с эффективной компартментализацией (герметичность агрегата должна соответствовать минимальному сопротивлению или воздухопроницаемости 2,00 л/(см 2 ) при 75 Па).

 

 
Рис. 12. Вытяжка с наружным воздуховодом –
PTHP: Аналогичен рис. 11, но с кондиционированием воздуха, добавленным с помощью встроенного теплового насоса.

Вытяжка обеспечивается непрерывно работающим вытяжным вентилятором, а наружный воздух («подпиточный» воздух) подается через наружный воздуховод. По мнению авторов, это не лучший подход, так как он основан на «индуцированной инфильтрации» — отработанный воздух будет заменен инфильтрационным воздухом через воздуховод. По опыту авторов, этот подход лучше всего работает при эффективном разделении на отсеки (герметичность блока должна соответствовать минимальному сопротивлению или воздухопроницаемости 2,00 л/(см 2 ) при 75 Па), тем самым ограничивая забор воздуха из соседних блоков и коридора и, таким образом, благоприятствуя наружный воздуховод как источник «подпиточного» воздуха.

Лучший подход представлен в Рис. 13 , где подача и вытяжка воздуха обеспечивается теплообменным вентилятором. Стоимость установки этого подхода значительно больше, чем у подходов, описанных в Рисунок 11 и Рисунок 12 . Но у этого подхода есть преимущества более низких эксплуатационных расходов (во многих климатических условиях, особенно в экстремальных климатических условиях, таких как суровые холода и жаркая влажность) и отсутствие зависимости от «индуцированной инфильтрации».

 
Рисунок 13. Вентилятор с теплообменником — E , дорогой в установке, экономичный в эксплуатации.

 

Резюме

Разделение ограждающих конструкций и многоквартирных домов, а также многоквартирных домов для управления внутренними воздушными потоками с эффектом дымовой трубы может быть распространено на вентиляционные системы и системы отопления, охлаждения и горячего водоснабжения. Этот подход приводит к распределенным системам, которые позволяют управлять отдельными блоками, обслуживать, заменять и измерять.

Этот подход, возможно, приводит к созданию зданий, которые являются более безопасными с точки зрения дыма и огня, зданиями, которые являются более энергоэффективными, более удобными и более долговечными с лучшим качеством воздуха в помещении.
 


Ссылки

Стандарт ASHRAE 62.2 – 2004, Вентиляция и приемлемое качество воздуха в помещениях в малоэтажных жилых домах.

Хандегорд Г. О. «Новый подход к вентиляции высотных квартир». Материалы восьмой конференции по строительной науке и технологиям, Совет по строительным оболочкам Онтарио, Торонто, Онтарио, февраль 2001 г.

Лстибурек, Ю.В. «Реакция зданий на давление». Thermal VII, ASHRAE/DOE/BTECC, декабрь 1998 г.

Lstiburek, J.W. «Понимание воздушных барьеров». Журнал ASHRAE, июль 2005 г.

Загляните внутрь системы отопления вашего здания — отопление включено

В мире есть места похуже, чем Нью-Йорк. зимой — Миннеаполис, например, или Анкоридж. Спасибо Северу Атлантическое течение, Большое Яблоко не так сильно замерзает, как в других северных городах, но все равно чертовски холодно, и если здание страдает от проблем с отоплением, чертовски холодно. Самый менеджеры и члены правления, как правило, оставляют вопросы отопления своим начальникам или обслуживающий персонал дома, но когда шипят трубы и жильцы ополчились и страдают от переохлаждения, может быть полезно понять, в чем проблема и как ее можно решить.

Горячая зона

Даже в небольшом здании, производящем достаточно тепла, чтобы поддерживать все, кому комфортно, потребляют совсем немного топлива. Этим топливом может быть нефть, газ, или электрический. Подавляющее большинство зданий Нью-Йорка с паровым нагревом, что означает, что нефть или газ нагреваются в котле и, полученный пар распространяется по всему зданию.

«Электротепло нуждается в наименьшем техническое обслуживание», — говорит Питер Греч из New York Superintendents. Техническая ассоциация (СТА). «А с электричеством нет протечек и никакого бардака. В большинстве случаев проблемы с электрообогревом не решаются. влияет на все здание — если что-то пойдет не так, тепло обычно выходит только в одной квартире за раз. Так что в обслуживании, электрический тепло — это не проблема, но его производство стоит так дорого, что редко использовал. Даже если принять во внимание техническое обслуживание, утечки и ремонт, связанный с паровым нагревом, электрический обогрев все равно будет стоить более.»

И именно поэтому у большинства из нас большие неповоротливые котлы в наших подвалах. В самом типичном многоквартирном доме Нью-Йорка установка, топливо — обычно нефть или природный газ — воспламеняется в камеру сгорания котла и производит горячие газы, которые затем проходят через металлические «огневые трубы», нагревая воду по другую сторону камеру и производя пар. Затем пар естественным образом поднимается через тепловых труб и стояков здания, в индивидуальные радиаторы, отопление их и сделать все уютно.

Сжигание ископаемого топлива для отопления и горячего водоснабжения Однако у него есть собственный набор проблем с обслуживанием. И как любой, кто когда-либо дрожал даже в одну январскую ночь без тепла, знает, когда есть проблема с котлом, это большая проблема.

Чаще всего проблемы с котлом возникают из-за плохой техническое обслуживание. По словам Майкла Костелло из Teitelbaum Inc. в Квинсе, регулярное техническое обслуживание котла является ключом к минимизации проблем с котлом. На межсезонье важно иметь профессиональное обслуживание котла приходит компания и делает полную очистку труб и камеры сгорания камера. Также рекомендуется проводить регулярный осмотр горелки, а также всех приборов и органов управления на котле, чтобы убедиться, что они все в рабочем состоянии и не были скомпрометированы копоть и грязь.

«Пока горячие газы проходят по трубам, они также несут с собой дым и копоть», — добавляет Костелло. «Сажа скапливается на внутренних стенках труб и действует как изолятор».

Хотя большинство из нас считает теплоизоляцию хорошей вещью, когда дело доходит до котлов, это очень нежелательно. Накопление закопченная изоляция снижает эффективность прохождения горячих газов через трубы, чтобы нагреть окружающую воду, заставив горелку загореться чаще производить достаточное количество тепла, что, в свою очередь, означает, что он сжигать больше топлива, чтобы выполнять свою работу. По словам Дика Корала, который также STA и директор Технического колледжа Нью-Йорка Институт многоквартирных домов, «Накопление сажи всего 1/32 дюйма увеличит ваш счет за топливо примерно на два процента».

Умножьте эту цифру на предполагаемые 30–50 процентов. увеличение затрат на топливо для отопления этой зимой, и вы можете быстро увидеть последствия: сверхактивная горелка будет значительной финансовой тратой на ваше здание. Итак, если у вас не было полной проверки котла недавно, говорит Корал, сделайте это сейчас.

Чтобы убедиться, что ваш котел работает правильно в течение всего года Костелло рекомендует генеральную уборку весной или летняя и дополнительная уборка, включающая очистку труб пылесосом а также — раз в месяц в зимние месяцы.

«Когда мы идем [в камеру сгорания] и очистите его, — говорит Костелло, — это дает суперинтенданту возможность проверить теплоизоляционный материал, которым облицована камера, обычно это огнеупорный кирпич или пластиковая огнеупорная глина. Из-за интенсивного тепла, кирпичи со временем начинают разрушаться. Капитальные уборки позволяют нам сделать визуальный осмотр, чтобы увидеть, как поживает кирпич».

Получение пара

Распространенной жалобой является внезапный, громкий, часто пугающий стук и лязг, который эхом разносится по паровым трубам в отопительный сезон.

Прежде всего, говорит Костелло, трубы, ведущие от котельная к квартирам должна быть хорошо утеплена. Если они а не: «Это нехорошо по нескольким причинам: во-первых, вы потери тепла в котельной, которое должно попасть в квартиры. Во-вторых, когда этот пар поднимается, он автоматически начинает остывать. Это означает, что у вас возникла проблема с конденсатом еще до того, как она доходит до радиаторов».

Звучит безобидно, но это готовит почву для всех шум — то, что известно в индустрии как «водяной молоток.» Когда вода конденсируется и не удаляется из паровая система, она сидит в трубах, — говорит Греч. Когда горячий пар попадает в вода, резкие перепады температуры и давления, капли собранной воды стреляют по стенкам труб, как пуль, что приводит к громким ударам, лязгу и звону.

По словам Греча, весь рэкет — это больше, чем просто неприятность. «Вопреки распространенному мнению, — говорит Греч, «Гидравлический удар не является нормальным состоянием. С этим можно жить, но со временем это вредно для труб. Решение для стука зависит от того, какой тип системы существует в здании, и решение проблема означает выполнение некоторой детективной работы — начинается ли стук в при запуске пара, во время распределения пара или при отключении? Ответ может диктовать, как подходить к основной проблеме изоляции».

Здесь жарко, или это только я?

Еще одна распространенная жалоба на отопление в зимнее время: что в здании либо слишком жарко, либо слишком холодно, говорит Винсент Толинс из Сантехника Pro-Tech в Уайтстоуне. Иногда это оба — у всех зубы стучат на третьем этаже, а до шести, все открывают окна, потому что так тепло.

«Когда наступает зима, многие довоенные здания проблемы с неравномерным распределением пара», — говорит Толинс. «Немного квартиры получат много пара, может быть, даже слишком много, и другим будет недостаточно». Инженер может оценить ситуации в вашем здании и сообщить вам, как ее отремонтировать.

По словам Билла Джебейли из Бруклина Агрессивный нагрев, решение часто заключается в простой регулировке некоторых параметров. оборудование. «Ваш таймер нагрева, который обычно используется в многоквартирные дома — могут быть не в порядке. техник следует зайти и проверить настройки и внести коррективы в датчик обратной линии, регулятор давления обратного действия или даже датчик погоды за пределами здания, который определяет температуру и отправляет сигнал самому таймеру нагрева на включение или выключение. Там много больше для таймера нагрева, чем просто это, но это некоторые ключевые элементы для смотреть на.»

Плохое распределение тепла является наиболее распространенной причиной высокой температуры. счета за электроэнергию, добавляет Корал. Если ваша система отопления работает сверхурочно, чтобы поддерживать комфортную температуру в квартирах, которые имеют тенденцию быть прохладными в то время как другие перегреваются, стоимость вашего здания значительна.

«На каждый градус среднего температура в здании выше, скажем, 72 градусов», — предупреждает Корал, «Расход топлива в здании возрастает примерно на три процента. Если, перегрев на пять градусов, ваш счет за отопление составляет около 15 процентов выше, чем должно быть».

Горячие советы

Первая линия обороны — это ваш супер и билдинг сотрудники. «Персонал здания и суперинтенданты должны знать свою систему очень хорошо, — советует Греч. «Они должны пройти курсы или семинары, чтобы идти в ногу с новейшими технологиями, оборудованием и технологии. »

И применить немного техники не помешает либо. «Легче обнаружить проблемы, если у вас есть самое современное термостатическое оборудование, конечно», — говорит Джебайли. «Но старое оборудование не обязательно плохое. Если оборудование работает, вам не нужно менять его только потому, что он старый. Если у вас есть оборудование, которое доставляет вам проблемы и неэффективен, однако, вы должны заменить его. Учитывая стоимость топлива сегодня, Будь то природный газ или нефть, это стоит непомерно дорого, чтобы не Получите максимальную эффективность от вашего оборудования».

Одним из вариантов модернизации вашего оборудования является установка датчики тепла на стенах жилых помещений. Маленькие датчики посылают постоянный поток информации о температуре на главный компьютер, который в очередь подключена к системе котла/горелки. Компьютер обрабатывает информации и циклически включается и выключается по мере необходимости, пока средняя температура датчиков достигает заданного уровня комфорта.