Общие сведения о системе отопления зданий

Общие сведения о системе отопления зданий

Общие сведения об отоплении

Потеря тепла зданием зависит от ряда причин. Чем больше разница между температурами наружного воздуха и воздуха помещения и чем больше площадь ограждающих конструкций, тем больше тепла теряет здание. Потеря тепла зданием зависит также от материала, из которого выполнена ограждающая конструкция, и ее размеров. Например, через тонкие стены тепла теряется больше, чем через толстые. Деревянные и кирпичные стены одинаковой толщины различно проводят тепло: здание с деревянными стенами охлаждается медленнее, чем с кирпичными. Это объясняется тем, что одни материалы (кирпич, металлы) лучше пропускают тепло, а другие (дерево, войлок) — хуже.

Системы отопления должны возмещать израсходованное тепло:

  • через ограждающие конструкции (стены, окна, двери, перекрытия верхних этажей, полы нижних этажей) зданий и сооружений;
  • на нагревание воздуха, поступающего через открываемые ворота, двери и другие проемы и неплотности в ограждающих конструкциях;
  • на нагревание поступающих извне материалов, оборудования и транспорта и на нагревание поступающего с ними воздуха, температура которого ниже расчетной температуры воздуха помещения.

Тепло, необходимое для обогрева здания, получают при сжигании топлива в котлах или отопительных печах. В отопительных котельных в качестве топлива используют каменный и бурый уголь, мазут, дизельное и печное топливо, дрова и древесные отходы производства (опилки, стружки), торф, газ.

При сжигании 1 кг разного топлива получается разное количество тепла. Количество тепла, выделяющееся при полном сгорании 1 кг твердого топлива или 1 м³ газа, называется теплотворной способностью топлива и выражается соответственно в ккал/кг или ккал/нм³. Например, теплотворная способность каменного угля равна 5600–7000 ккал/кг, бурого угля — 2200–3200 ккал/кг, дров — 2700–3200 ккал/кг, природного газа — 8400 ккал/нм³.

Для сжигания 1 кг различного топлива нужно подвести к топке разное количество воздуха. В среднем на каждые 1000 ккал теплотворной способности топлива необходимо ввести в топку около 1,5 м³ воздуха. При горении кислород, содержащийся в воздухе, благодаря высокой температуре вступает в химическое соединение с топливом; в результате этого соединения выделяется тепло, которое может быть использовано для отопления.

Системы отопления зданий и сооружений должны обеспечивать: равномерный прогрев воздуха помещений, возможность регулирования самих систем отопления, увязку с системами вентиляции; удобство эксплуатации и ремонта.

В системах отопления в качестве теплоносителя используют воду температурой не более 105°С, водяной пар температурой не более 130°С или воздух, нагретый до 60°С; соответствующие системы называют водяными, паровыми или воздушными.

Нагревательные приборы и трубопроводы систем отопления размещают таким образом, чтобы бесполезные потери тепла через наружные ограждающие конструкции, а также и потери трубопроводами, проходящими в неотапливаемых помещениях, не превышали 10% расходов тепла на отопление.

Трубопроводы систем отопления, проходящие внутри зданий, делают открытыми, за исключением трубопроводов систем водяного отопления со встроенными в конструкции зданий нагревательными элементами и стояками. Скрытую прокладку трубопроводов устраивают в тех случаях, когда это диктуется гигиеническими, конструктивными, архитектурными и технологическими требованиями.

В системах отопления с местными нагревательными приборами при расположении их на высоте не более 1 м от пола предельная температура теплоносителя для жилых домов должна быть не выше 95°С (в однотрубных системах отопления допускается температура до 105°С); в системах теплых полов — не выше 55°С.

Системы отопления могут быть местными и централизованными. В местных системах тепло вырабатывается непосредственно в отапливаемых помещениях. К местным системам относятся печное отопление, отопительные аппараты, работающие на твердом, жидком и газообразном топливе, электрические нагреватели и др. В централизованных системах тепло вырабатывается в едином центре и по трубопроводам транспортируется к потребителям. Таким центром могут быть местные, квартальные, районные котельные или теплоэлектроцентрали (ТЭЦ).

В последнее время используются две водяные отопительные системы: среднетемпературная и низкотемпературная. При среднетемпературном отоплении теплоноситель нагревается до 95°С. При низкотемпературной — не более 70°С (в среднем 50–55°С), а разница температур между подачей и обраткой зачастую не превышает 14°С. Высокотемпературные системы отопления предполагают маленькие, «пышущие жаром» радиаторы отопления, низкотемпературные — «чуть теплые» радиаторы с большими площадями поверхности, отдающей тепло. Как показывает практика, в этой конкурентной борьбе пока с небольшим преимуществом верх одерживают низкотемпературные системы, создающие более равномерную и комфортную температуру воздуха в помещении.

  • По способу циркуляции воды центральное водяное отопление делится на системы с естественной и насосной циркуляцией воды.
  • Системы с насосной циркуляцией, в свою очередь, разделяются на кольцевые схемы и схемы первично-вторичных колец.
  • По направлению движения воды в подающей и обратной магистралях: с тупиковым (встречным) и попутным (в одном направлении) движением воды в магистралях.
  • По схеме соединения труб с отопительными приборами: однотрубные — с последовательным соединением приборов; двухтрубные — с параллельным соединением приборов и бифилярные — с последовательным соединением сначала всех первых половин приборов, затем, для течения воды в обратном направлении, всех вторых их половин.
  • По положению труб, объединяющих отопительные приборы по вертикали или по горизонтали на вертикальные и горизонтальные разводки.
  • По способу сборки трубопроводов: тройниковые, коллекторные и смешанные.
  • По расположению магистралей: с верхней разводкой — при прокладке подающей магистрали выше отопительных приборов; с нижней разводкой — при расположении и подающей и обратной магистралей ниже приборов; с «опрокинутой» циркуляцией воды — при прокладке обратной магистрали выше приборов. Системы отопления с верхней разводкой применяются в бесподвальных жилых зданиях, имеющих чердак, а с нижней разводкой — в зданиях с плоской кровлей или с техническим подпольем.

Попробуем по порядку разобраться со всем этим разнообразием схем движения теплоносителя, способами соединений труб и радиаторов.

Общие сведения об отоплении

В холодное время года в зданиях различного назначения с постоянным или длительным (более 2 ч) пребыванием людей, в производственных помещениях во время проведения основных и ремонтно-вспомогательных работ, а также в помещениях, в которых поддержание положительной температуры необходимо по технологическим условиям, следует поддерживать требуемые температуры внутреннего воздуха путем подачи тепла системами отопления.

Системы отопления должны возмещать расход тепла:

через ограждающие конструкции (стены, окна, двери, перекрытия верхних этажей, полы нижних этажей) зданий и сооружений;

на нагревание воздуха, поступающего через открываемые ворота, двери и другие проемы и неплотности в ограждающих конструкциях;

на нагревание поступающих извне материалов, оборудования и транспорта и на нагревание поступающего воздуха, температура которого ниже расчетной температуры воздуха помещения.

Потеря тепла зданием зависит от ряда причин. Чем-больше разница между температурами наружного воздуха и воздуха помещения и чем больше площадь ограждающих конструкций, тем больше тепла теряет здание. Потеря тепла зданием зависит также от материала, из которого выполнена ограждающая конструкция, и ее размеров. Например, через тонкие стены тепла теряется больше, чем через толстые. Деревянные и кирпичные стены одинаковой толщины различно проводят тепло: здание с деревянными стенами охлаждается медленнее, чем с кирпичными. Это объясняется тем, что одни материалы (кирпич, металлы) лучше пропускают тепло, а другие (дерево, войлок) — хуже.

Тепло, необходимое для обогрева здания, получают при сжигании топлива в котлах или отопительных печах. В отопительных котельных в качестве топлива используют каменный и бурый уголь, мазут, дрова и древесные отходы производства (опилки, стружки), торф, газ.

При сжигании 1 кг топлива получается разное количество тепла. Количество тепла, выделяющееся при полном сгорании 1 кг твердого топлива или 1 м3 газа, называется теплотворной способностью топлива и выражается соответственно в ккал/кг или ккал/нм3. Например, теплотворная способность каменного угля равна 5600—7000 ккал/кг, бурого угля—2200—3200 ккал/кг, дров —2700—3200 ккал/кг, искусственного газа — 2500—4000 ккал/нм3, природного газа —8400 ккал/нм3.

Для сжигания 1 кг различного топлива нужно подвести разное количество воздуха. В среднем на каждые 1000 ккал теплотворной способности топлива необходимо ввести в топку около 1,5 м3 воздуха. При горении кислород, содержащийся в воздухе, благодаря высокой температуре в топке вступает в химическое соединение с топливом; в результате этого соединения выделяется тепло, которое может быть использовано для отопления.

Системы отопления зданий и сооружений должны обеспечивать: равномерный прогрев воздуха помещений, возможность их регулирования, увязку с системами вентиляции; удобство эксплуатации и ремонта.

В системах отопления в качестве теплоносителя используют воду температурой не более 150° С. водяной пар температурой не более 130° С или воздух, нагретый до 60° С; соответствующие системы называют водяными, паровыми или воздушными.

Нагревательные приборы и трубопроводы систем отопления размещают таким образом, чтобы бесполезные потери тепла через наружные ограждающие конструкции, а также и потери трубопроводами, проходящими в неотапливаемых помещениях, не превышали 10% расходов тепла на отопление.

Трубопроводы систем отопления, проходящие внутри зданий, делают открытыми, за исключением трубопроводов систем водяного отопления со встроенными в конструкции зданий нагревательными элементами и стояками. Скрытую прокладку трубопроводов устраивают в тех случаях, когда это диктуется гигиеническими, конструктивными, архитектурными и технологическими требованиями.

В системах отопления с местными нагревательными приборами при расположении их на высоте не более 1 м от пола предельная температура теплоносителя должна быть:

для жилых домов, общежитий, гостиниц, санаториев, музеев, учебных заведений, лечебно-профилактических учреждений —95° С; в однотрубных системах отопления допускается температура до 105° С;

для детских садов, яслей, больниц и родильных домов—85° С;

для зрелищных предприятий и спортивных залов—115° С;

для зданий общественного питания, бань, прачечных, железнодорожных вокзалов, аэропортов—130° С.

Системы отопления могут быть местными и централизованными. В местных системах тепло вырабатывается непосредственно в отапливаемых помещениях. К местным системам относятся печное отопление, отопительные аппараты, работающие на твердом, жидком и газообразном топливе, электрические нагреватели и др. В централизованных системах тепло вырабатывается в едином центре и по трубопроводам транспортируется к потребителям. Таким центром могут быть местные, квартальные, районные котельные или теплоэлектроцентрали (ТЭЦ).

Централизованные системы отопления в сравнении с местными имеют следующие преимущества: меньшую загрязненность атмосферного воздуха продуктами неполного сгорания; высокий коэффициент полезного действия котельных установок; возможность использования низкосортного топлива; более высокий уровень эксплуатации систем.

По способу циркуляции воды системы центрального водяного отопления делятся на системы с естественной и насосной циркуляцией воды. В зависимости от конструкции стояков и схемы присоединения к ним нагревательных приборов системы отопления могут быть однотрубные и двухтрубные. По месторасположению разводящих магистралей системы отопления подразделяют на системы с верхней и нижней разводками, с вертикальной и горизонтальной разводками внутри здания»

По направлению движения теплоносителя в магистральных трубопроводах водяные системы отопления могут быть тупиковыми и с попутным движением воды. Однотрубные системы водяного отопления, как правило, устраивают с тупиковой разводкой трубопроводов. Системы отопления с попутным движением теплоносителя имеют большую протяженность трубопроводов, чем системы с тупиковой разводкой.

Общие сведения об отоплении

Потеря тепла зданием зависит от ряда причин. Чем больше разница между температурами наружного воздуха и воздуха помещения и чем больше площадь ограждающих конструкций, тем больше тепла теряет здание. Потеря тепла зданием зависит также от материала, из которого выполнена ограждающая конструкция, и ее размеров. Например, через тонкие стены тепла теряется больше, чем через толстые. Деревянные и кирпичные стены одинаковой толщины различно проводят тепло: здание с деревянными стенами охлаждается медленнее, чем с кирпичными. Это объясняется тем, что одни материалы (кирпич, металлы) лучше пропускают тепло, а другие (дерево, войлок) — хуже.

Системы отопления должны возмещать израсходованное тепло:

  • через ограждающие конструкции (стены, окна, двери, перекрытия верхних этажей, полы нижних этажей) зданий и сооружений;
  • на нагревание воздуха, поступающего через открываемые ворота, двери и другие проемы и неплотности в ограждающих конструкциях;
  • на нагревание поступающих извне материалов, оборудования и транспорта и на нагревание поступающего с ними воздуха, температура которого ниже расчетной температуры воздуха помещения.

Тепло, необходимое для обогрева здания, получают при сжигании топлива в котлах или отопительных печах. В отопительных котельных в качестве топлива используют каменный и бурый уголь, мазут, дизельное и печное топливо, дрова и древесные отходы производства (опилки, стружки), торф, газ.

При сжигании 1 кг разного топлива получается разное количество тепла. Количество тепла, выделяющееся при полном сгорании 1 кг твердого топлива или 1 м³ газа, называется теплотворной способностью топлива и выражается соответственно в ккал/кг или ккал/нм³. Например, теплотворная способность каменного угля равна 5600–7000 ккал/кг, бурого угля — 2200–3200 ккал/кг, дров — 2700–3200 ккал/кг, природного газа — 8400 ккал/нм³.

Для сжигания 1 кг различного топлива нужно подвести к топке разное количество воздуха. В среднем на каждые 1000 ккал теплотворной способности топлива необходимо ввести в топку около 1,5 м³ воздуха. При горении кислород, содержащийся в воздухе, благодаря высокой температуре вступает в химическое соединение с топливом; в результате этого соединения выделяется тепло, которое может быть использовано для отопления.

Системы отопления зданий и сооружений должны обеспечивать: равномерный прогрев воздуха помещений, возможность регулирования самих систем отопления, увязку с системами вентиляции; удобство эксплуатации и ремонта.

В системах отопления в качестве теплоносителя используют воду температурой не более 105°С, водяной пар температурой не более 130°С или воздух, нагретый до 60°С; соответствующие системы называют водяными, паровыми или воздушными.

Нагревательные приборы и трубопроводы систем отопления размещают таким образом, чтобы бесполезные потери тепла через наружные ограждающие конструкции, а также и потери трубопроводами, проходящими в неотапливаемых помещениях, не превышали 10% расходов тепла на отопление.

Трубопроводы систем отопления, проходящие внутри зданий, делают открытыми, за исключением трубопроводов систем водяного отопления со встроенными в конструкции зданий нагревательными элементами и стояками. Скрытую прокладку трубопроводов устраивают в тех случаях, когда это диктуется гигиеническими, конструктивными, архитектурными и технологическими требованиями.

В системах отопления с местными нагревательными приборами при расположении их на высоте не более 1 м от пола предельная температура теплоносителя для жилых домов должна быть не выше 95°С (в однотрубных системах отопления допускается температура до 105°С); в системах теплых полов — не выше 55°С.

Системы отопления могут быть местными и централизованными. В местных системах тепло вырабатывается непосредственно в отапливаемых помещениях. К местным системам относятся печное отопление, отопительные аппараты, работающие на твердом, жидком и газообразном топливе, электрические нагреватели и др. В централизованных системах тепло вырабатывается в едином центре и по трубопроводам транспортируется к потребителям. Таким центром могут быть местные, квартальные, районные котельные или теплоэлектроцентрали (ТЭЦ).

В последнее время используются две водяные отопительные системы: среднетемпературная и низкотемпературная. При среднетемпературном отоплении теплоноситель нагревается до 95°С. При низкотемпературной — не более 70°С (в среднем 50–55°С), а разница температур между подачей и обраткой зачастую не превышает 14°С. Высокотемпературные системы отопления предполагают маленькие, «пышущие жаром» радиаторы отопления, низкотемпературные — «чуть теплые» радиаторы с большими площадями поверхности, отдающей тепло. Как показывает практика, в этой конкурентной борьбе пока с небольшим преимуществом верх одерживают низкотемпературные системы, создающие более равномерную и комфортную температуру воздуха в помещении.

  • По способу циркуляции воды центральное водяное отопление делится на системы с естественной и насосной циркуляцией воды.
  • Системы с насосной циркуляцией, в свою очередь, разделяются на кольцевые схемы и схемы первично-вторичных колец.
  • По направлению движения воды в подающей и обратной магистралях: с тупиковым (встречным) и попутным (в одном направлении) движением воды в магистралях.
  • По схеме соединения труб с отопительными приборами: однотрубные — с последовательным соединением приборов; двухтрубные — с параллельным соединением приборов и бифилярные — с последовательным соединением сначала всех первых половин приборов, затем, для течения воды в обратном направлении, всех вторых их половин.
  • По положению труб, объединяющих отопительные приборы по вертикали или по горизонтали на вертикальные и горизонтальные разводки.
  • По способу сборки трубопроводов: тройниковые, коллекторные и смешанные.
  • По расположению магистралей: с верхней разводкой — при прокладке подающей магистрали выше отопительных приборов; с нижней разводкой — при расположении и подающей и обратной магистралей ниже приборов; с «опрокинутой» циркуляцией воды — при прокладке обратной магистрали выше приборов. Системы отопления с верхней разводкой применяются в бесподвальных жилых зданиях, имеющих чердак, а с нижней разводкой — в зданиях с плоской кровлей или с техническим подпольем.

Попробуем по порядку разобраться со всем этим разнообразием схем движения теплоносителя, способами соединений труб и радиаторов.

Общие сведения об отоплении

  1. Главная
  2. Отопление
  3. Общие сведения об отоплении

Общие сведения об отоплении

Как известно, чем больше разница температур между температурой наружного воздуха и воздуха внутри помещения и чем больше площадь ограждающих конструкций, тем больше тепла теряет здание. Так же, потеря тепла здания зависит от материала, из которого построено здание, от толщины перегородок. Тепло из помещения с кирпичными перегородками будет уходить быстрее, чем из помещения с деревянными стенами или стенами из пенобетона. Это зависит от теплопроводности материала: теплопроводность дерева ниже теплопроводности кирпича.

Тепло из здания выходит через перегородки, окна, двери, перекрытия верхних этажей, кровлю, полы…

Возмещать израсходованное тепло и помогают нам системы отопления.

Тепло, необходимое для обогрева здания, получают путем сжигания топлива в отопительных приборах.

Топливом для отопительных приборов могут являться различные материалы с разным количеством выделяемого тепла. Количество тепла, выделяющееся при полном сгорании 1 кг твердого топлива, или 1м3 газа, называется теплотворной способностью топлива и выражается в ккал/кг или ккал/нм3.

К примеру, теплотворная способность каменного угля равна 5600-7000 ккал/кг, бурого угля 2200-3200 ккал/кг, дров- 2700-3200 ккал/кг, искусственного газа – 2500-4000 ккал/нм3, природного газа – 8400 ккал/нм3.

Системы отопления обеспечивают равномерный прогрев воздуха, возможность регулирования отопления в помещении, увязку с системой вентиляции здания, доступность обслуживания и ремонта.

В качестве теплоносителя используют воду с температурой до 150 *С, водяной пар – до 130*С, воздух- до 60*С. Соответственно, системы с такими носителями тепла называют Водяными, Паровыми или Воздушными.

Системы отопления бывают Местными и Централизованными. К местным системам относятся печное отопление, отопительные приборы, работающие на твердом, жидком и газообразном топливе, расположенные непосредственно в отапливаемых помещениях. Централизованные системы это системы, где тепло вырабатывается в едином центре и по трубопроводам поставляется до потребителя.

Так же системы отопления разделяют на низкотемпературные и среднетемпературные. При низкотемпературном отоплении температура теплоносителя не превышает 70*С. При этом используют радиаторы большой площади. Среднетемпературные системы отопления подразумевают небольшие радиаторы с высокой температурой теплоносителя- до 95-ти *С. Разница температуры между подачей и обраткой не превышает 14*С. Более комфортными считаются низкотемпературные системы отопления, которые обеспечивают равномерное распределение тепла в помещении.

Вода в системе может циркулировать естественным образом и с помощью насоса. В свою очередь, системы с насосной циркуляцией теплоносителя разделяют на кольцевые схемы и схемы первично-вторичных колец.

Принцип соединения труб с отопительными приборами бывает однотрубный (с последовательным соединением приборов), двухтрубный (с параллельным соединением приборов), и бифилярный (с соединением сначала всех первых половин приборов, а затем, для течения воды в обратном направлении, всех вторых половин).

Положение труб, соединяющих отопительные приборы, бывает горизонтальным и вертикальным.

Способ сборки трубопроводов бывает тройниковый, коллекторный или смешанный.

Расположение магистралей бывает с верхней разводкой, с нижней разводкой, с «опрокинутой» циркуляцией воды (когда магистраль обратки расположена выше отопительных приборов). «Верхняя разводка» применяется в зданиях без подвального помещения, имеющих чердак. «нижняя разводка» применяется в зданиях с техническим подпольем.

Виды систем отопления: водяное, воздушное, инновационное

С незапамятных времен человек старался обогреть свое жилище. Современные виды систем отопления намного эффективнее первобытного костра. Они используют самые передовые энергетические технологии и отличаются высокой экологичностью. Наиболее надежными и эффективными являются комбинированные системы отопления.

Виды отопления и их характеристика

За тысячелетия прогресса были разработаны разнообразные системы отопления. Они далеко ушли от костра в пещере как по энергетической эффективности, так и по снижению вредной нагрузки на окружающую среду. Сегодня при строительстве или реконструкции дома владелец выбирает среди нескольких основных видов систем отопления.

Водяное (жидкостное)

Тепловая энергия возникает при сжигании органического топлива или из другого источника, она переносится с помощью циркуляции жидкого теплоносителя- воды или незамерзающего состава. Трубопроводы соединяют теплообменник в топке и радиаторы отопления- всем привычные батареи или другие устройства. Они отдают тепло в помещениях, после чего охладившийся теплоноситель возвращается к теплообменнику и цикл повторяется.

В небольших помещениях иногда не ставят радиаторы, тепло излучают сами трубы.

Современный и эффективный способ водяного отопления- жидкостный теплый пол. трубы зигзагообразно укладываются на черновой пол и заливаются цементной стяжкой. Сверху настилается чистовой пол и напольное покрытие. Пол нагревает воздух, он поднимается вверх и равномерно прогревает все помещение. Для обеспечения нормальной циркуляции в таких системах применяют напорный насос.

Существует два вида разводки труб систем водяного отопления:

  • лучевая- каждый радиатор подключается к главному распределительному коллектору отдельной парой труб;
  • тройниковая (одно трубная и двухтрубная) –радиаторы подключены к котлу последовательно.

Лучевая схема обходится дороже, но в ней легче добиться равномерного прогрева помещений. В однотрубной или двухтрубной схеме для этого приходится выполнять сложные процедуры гидравлической балансировки.

  • универсальность системы, она может подключаться к любому источнику тепла;
  • возможность устройства энергонезависимой системы при организации естественной циркуляции теплоносителя;
  • отработанные технологии и низкая стоимость установки и обслуживания;
  • большая трудоемкость монтажа, необходимость многочисленных отверстий в стенах и перекрытиях для протяжки труб;
  • риск протечки;
  • риск замерзания и выходя из строя при использовании в качестве теплоносителя воды.

Водяная система отопления имеет низкую стоимость установки и обслуживания

На сегодняшний день для обогрева общего вида зданий жидкостные системы являются самыми распространенными

Воздушное

Традиционный способ обогрева- воздух, строительные конструкции и предметы в помещениях нагреваются от расположенной в середине каменной, кирпичной или металлической печи. В топке печи сжигают органическое топливо, ее стенки нагреваются и излучают тепло. Обтекающий топку через предусмотренные конструкцией каналы воздух выходит в том же помещении либо подается в другие комнаты через скрытые в стенах воздуховоды.

Если печь размещена в цокольном этаже, то появляется возможность устройства теплого пола, для этого между черновым и чистовым полом предусматривают каналы-воздуховоды.

  • доступность, это самый дешевый в постройке вид отопления;
  • простота конструкции;
  • морозоустойчивость- печь не боится заморозки;
  • низкая энергоэффективность, большая часть энергии «вылетает в трубу»;
  • сложность технологии протопки, необходимость постоянного присмотра;
  • требуется ежедневное обслуживание- очистка топки от золы, загрузка дров, растопка;

Такие отопители широко используются в дачных домиках временного пребывания, банях, времянках и сторожках.

Электрическое

Отопление строений с помощью электроэнергии удобно и эффективно. Такие устройства легко устанавливать, настраивать и регулировать, они легко объединяются в единые комплексы с централизованным автоматическим управлением. Теплообменники могут быть выполнены в виде традиционных радиаторов и размещаться под окнами, доступны также электроплинтусы и электрические тепле полы. Электрическое отопление легко комбинируется с водяным- теплоноситель нагревается электрокотлом, используемым в качестве вспомогательного источника тепла.

  • наибольшая энергетическая эффективность
  • мгновенный старт, быстрый прогрев помещений;
  • морозоустойчивость;
  • простота монтажа и настройки;
  • возможность программирования дневных, недельных и более долгих циклов, дистанционного управления;
  • высокая потребляемая мощность может потребовать замены всей системы электроснабжения дома;
  • высокая стоимость электроэнергии.

Из- за дороговизны электрические системы отопления используют в небольших частных постройках, либо в качестве вспомогательного источника тепла. Широко применяется электрическое отопление в коммерческих и общественных зданиях.

Газовое

Источником тепловой энергии служит природный газ. Газовые котлы используются в составе жидкостной системы отопления.

  • высокая энергетическая эффективность;
  • высокая автономность;
  • отличная управляемость возможность программирования режимов и удаленного управления
  • не требуется загрузка топлива и удаление шлака.

Газовое отопление имеет высокую автономность

  • высокая стоимость оборудования;
  • риск пожара и взрыва газа;
  • требует периодического сервисного обслуживания квалифицированными специалистами.

Газовые отопительные системы доминируют в тех регионах, где проведена газификация населенных пунктов.

Инфракрасные полы

Этот способ относится к электрическим видам отопления. Нагреватель представляет собой пластиковую теплостойкую пленку, на которую нанесены греющие дорожки из фольги или графитового состава. Эти пленки закладываются под напольное покрытие и подключаются к электроснабжению через систему управления.

  • простота монтажа;
  • не требует цементной стяжки, как водяной теплый пол, не уменьшается высота помещения;
  • быстрый прогрев;
  • возможность снятия и монтажа в другом месте.

Недостатком является высокая стоимость электроэнергии, такие полы обычно устраивают в небольших помещениях или зонах.

Солнечные коллекторы

Современный экологичный способ отопления использует возобновляемый источник энергии- солнечный свет.

Теплообменники устанавливают на крышах и стенах домов так, чтобы они были максимально освещены в течение дня. Солнечное излучение нагревает теплоноситель, он прокачивается циркуляционным насосом и отдает тепло радиаторам или тепловым аккумуляторам. В средней полосе и более северных широтах энергии Солнца не хватает для полноценного обогрева здания в зимний период, поэтому такие системы используются в качестве вспомогательных.

Достоинство такой системы- низкие эксплуатационные расходы. К недостаткам следует отнести высокую стоимость оборудования и монтажа, особенно тепловых аккумуляторов.

Распространены системы с прямым преобразованием солнечного света в электричество. Они не требуют сложно трубопроводной системы, нагрев помещений происходит за счет электроконвекторов, инфракрасных излучателей или теплых полов. Избыток энергии может запасаться в обычные свинцовые или современные литий- ионные аккумуляторы.

  • простота конструкции и установки;
  • низкие эксплуатационные расходы.

Солнечные коллекторы – один из видов отопления

  • не может выступать в качестве основной системы отопления;
  • высокая стоимость аккумуляторов;
  • низкий срок службы солнечных батарей.

Ученые и изобретатели постоянно ищут пути повышения эффективности солнечных батарей и коллекторов, снижения их стоимости и продления срока службы.

Тепловые насосы

Эти высокотехнологичные устройства работают за счет тепловой энергии, запасенной в воздухе, грунте, незамерзающих водоемах или геотермальных водах.

Тепловой насос пропускает через свой внешний контур большой объем теплоносителя, понижая температуру природного источника тепла на малую величину- до нескольких градусов. При этом внутренний контур с малым объемом теплоносителя нагревается на несколько десятков градусов, его теплом и пользуются для отопления помещений.

В зависимости от источника тепла устройства подразделяют на:

  • геотермальные- используют тепло почвы или подземных водных горизонтов;
  • воздушные- отбирают тепловую энергию от атмосферного воздуха;
  • вторичные- используют тепло дренажных стоков.

Типы систем отопления

Кроме источника тепла и типа теплоносителя, жидкостные отопительные системы подразделяются также по схеме разводки труб и по способу организации циркуляции.

По разводке труб

Применяются следующие основные схемы разводки трубопроводов:

  1. Однотрубная. Радиаторы включаются последовательно в разрывы единственной трубы, опоясывающей все здание. Теплоноситель поступает в радиатор и возвращается в трубу, отдав часть тепловой энергии. Самая дешевая и наименее эффективная схема. Такие виды систем отопления часто используются в многоквартирных домах.
  2. Двухтрубная. Радиаторы также соединены последовательно, но отработанный теплоноситель выходит во вторую, обратную трубу, по которой и возвращается к котлу. Обходится несколько дороже однотрубной и позволяет достичь большей равномерности прогрева помещений.
  3. Лучевая. К каждому радиатору подводится своя подающая и возвратная труба, которые соединяются в центральных коллекторах. Наиболее дорогая схема позволяет легко добиться равномерного прогрева помещений и экономить энергоресурсы.

По типу движения теплоносителя

Существует две разновидности типов циркуляции теплоносителя – естественная и принудительная.

В небольших постройках, использующих простые твердотопливные котлы без электронного управления, часто обходятся естественной циркуляцией. Нагретый в теплообменнике топки теплоноситель поднимается по трубам вверх и поступает в радиаторы. Отдав свое тепло, он охлаждается и под действием законов физики опускается вниз, в обратную трубу, возвращаясь по ней в теплообменник. Преимуществом такой схемы является энергонезависимость- в доме будет тепло и при отсутствии электроснабжения. Недостаток- медленный прогрев и невозможность подключения теплых полов.

Принудительная циркуляция осуществляется под напором, создаваемым насосом. Он снимает ограничения на количество уровней и использование теплых полов. Кроме того, растет скорость оборота теплоносителя и помещения будут прогреваться заметно быстрее. Недостатком схемы является зависимость от электроснабжения.

Особенности комбинированного отопления

Комбинированная система сочетает в себе несколько источников тепла разного типа. Один из них, как правило, это газовый или твердотопливный котел с минимальной стоимостью тепловой энергии, служит в качестве основного. Остальные являются вспомогательными и служат для обеспечения экономии энергоресурсов основной системы либо для поддержки ее в сложных погодных условиях.

В комбинированных системах применяются разные сочетания источников, например:

  • электрокотел для подогрева воды при основном газовом котле;
  • солнечные батареи или коллекторы в дополнение к твердотопливному бойлеру;
  • воздушный тепловой насос в дополнение к дровяной печи.

Комбинированная система отопления

При выборе системы отопления во внимание принимают множество факторов, прежде всего- доступность и сравнительную стоимость различных энергоресурсов. В современных условиях владельцы все чаще выбирают комбинированные системы, в которых возобновляемые источники тепла становятся надежных подспорьем в деле отопления дома.

Общие технические требования к ИТП

Индивидуальные тепловые пункты (ИТП) предназначаются для присоединения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических теплопотребляющих установок одного здания или его части;

Помещения для ИТП должны соответствовать требованиям для размещения оборудования, арматуры, приборов контроля, управления и автоматизации, посредством которых осуществляются:

  • преобразование параметров теплоносителя;

  • контроль параметров теплоносителя;

  • учет тепловой энергии, теплоносителя;

  • регулирование расхода и температуры теплоносителя и распределение по системам потребления тепловой энергии на цели отопления и вентиляции;

  • заполнение и подпитка систем потребления тепловой энергии;

  • обеспечение заданных значений параметров теплоносителя (давления, температуры) в системах отопления и горячего водоснабжения;

  • подогрев холодной воды для горячего водоснабжения;

  • водоподготовка (при необходимости);

  • управление вспомогательным оборудованием (системой дренажа, пожарными насосами) в случае, если данное оборудование включено в состав ИТП.

В тепловом пункте, в зависимости от его назначения и местных условий, могут осуществляться все перечисленные мероприятия или только их часть.

ИТП следует устраивать в каждом здании. Допускается подключать к ИТП одного здания системы теплопотребления другого здания, обустройство систем погодного регулирования которого по действующей нормативно-технической документации не является обязательным ввиду малой тепловой нагрузки. В этом случае в подключаемом здании обустраиваются узлы ввода и учета энергоресурсов, в котором предусматриваются только те мероприятия, которые необходимы для присоединения данного здания.

В помещениях тепловых пунктов допускается размещение оборудования санитарно-технических систем зданий и сооружений, в том числе повысительные насосные установки, подающие воду на хозяйственно-питьевые и противопожарные нужды.

Присоединение потребителей тепловой энергии к тепловым сетям в тепловых пунктах следует предусматривать по схемам, обеспечивающим оптимальный расход теплоносителя в тепловых сетях, а также экономию тепловой энергии и улучшение гидравлических режимов тепловых сетей за счет применения регуляторов расхода и регуляторов перепада давлений тепловой энергии, ограничителей максимального расхода сетевой воды и других устройств, снижающих температуру возвращаемой в тепловую сеть воды.

Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха допускается присоединять к тепловым сетям (в т.ч., в блочном исполнении заводской готовности), как по зависимой, так и по независимой (через теплообменники) схеме. Присоединение систем горячего водоснабжения в тепловых пунктах следует предусматривать только через теплообменники.

Требования к теплоносителю, к учету расходов, контролю и регулированию его параметров

В системах централизованного теплоснабжения для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, общественных и производственных зданий в качестве теплоносителя следует, как правило, принимать воду с рабочим давлением до 1,6 МПа и температурой до 150 °С.

Следует также проверять возможность применения воды в качестве теплоносителя для технологических процессов.

Допускается, при технико-экономическом обосновании, применение в качестве теплоносителя вторичного контура независимых систем теплопотребления (например, систем вентиляции с частично-открытой прокладкой трубопроводов внутреннего контура) других теплоносителей, отвечающих действующим санитарным нормам и расчетным параметрам.

Максимальная расчетная температура сетевой воды на вводе в ИТП, в тепловых сетях и приемниках тепловой энергии определяется по условиям подключения к сетям теплоснабжения.

При наличии в закрытых системах теплоснабжения нагрузки горячего водоснабжения, минимальная температура сетевой воды на выходе из источника тепловой энергии и в тепловых сетях должна обеспечивать возможность подогрева воды, поступающей на горячее водоснабжение до нормируемого уровня в соответствии с СП 124.13330.2012 «Тепловые сети».

В зданиях общественного и производственного назначения, для которых возможно снижение температуры воздуха в ночное и нерабочее время, следует предусматривать регулирование температуры или расхода теплоносителя в тепловых пунктах в зависимости от температуры наружного воздуха и режимов работы персонала в здании.

В жилых и общественных зданиях, независимо от наличия у отопительных приборов терморегулирующих клапанов, следует предусматривать программное регулирование параметров теплоносителя.

При регулировании подачи тепловой энергии на отопление возможны (с учетом индивидуальных особенности здания) отклонения от температурного графика как по подающему, так и по обратному теплоносителю при условии соблюдения нормативной температуры воздуха в помещении у потребителей тепловой энергии.

Все оборудование ИТП (включая узел коммерческого учета тепловой энергии) рассчитывается на единый температурный график, указываемый теплоснабжающей организацией в договоре на теплоснабжение (для существующих МКД) или в технических условиях на проектирование ИТП (для вновь строящихся МКД).

Контроль параметров теплоносителя необходимо предусматривать при помощи контрольно-измерительных приборов в тепловом пункте. Количество контрольно-измерительных приборов должно быть минимально необходимым и достаточным для предоставления информации о параметрах теплоносителя в тех местах ИТП, где могут происходить его изменения.

Необходимо иметь возможность контролировать значения давления теплоносителя:

  • на вводе в тепловой пункт, в подающем и обратном трубопроводе;

  • до и после узла учета тепловой энергии,

  • до и после регулятора перепада давления,

  • до и после грязевиков, фильтров, насосов и теплообменников,

  • до и после каждой системы теплопотребления.

При этом количество манометров (датчиков давления) не должно быть избыточным; манометры, относящиеся к указанным выше подпунктам и находящиеся в пределах помещения ИТП, не должны дублировать друг друга.

Необходимо иметь возможность контролировать температуру теплоносителя:

  • на вводе в тепловой пункт, в подающем и обратном трубопроводе;

  • на входе и на выходе из каждой системы теплопотребления (желательно на входе и на выходе каждого теплообменника).

При установке двух параллельно включенных теплообменников комплект контрольно-измерительных приборов (манометр, термометр) допускается устанавливать один общий – на вводе в теплообменник; на выходе из каждого теплообменника следует предусматривать раздельные комплекты. Это же правило следует применять при установке манометров до и после насосов.

В ИТП регулирование параметров теплоносителя систем отопления следует производить в зависимости от температуры наружного воздуха по температурным графикам с учетом:

1) предусмотренного (при проектировании) системного запаса в поверхности нагрева отопительных приборов,

2) выявленных в результате дополнительного обследования системы теплоснабжения жилого дома самовольных замен/увеличения площади отопительных приборов жильцами

3) увеличивающейся доли внутренних теплопоступлений в тепловом балансе дома с повышением наружной температуры, а также с учетом режима эксплуатации здания; систем вентиляции – в зависимости от температуры наружного воздуха или температуры воздуха в системе вентиляции (определяется проектом) с обеспечением автоматической защиты калориферов от замерзания.

Для систем отопления и вентиляции здания необходимо предусматривать отдельные узлы регулирования.

Распределение теплоносителя по системам теплопотребления осуществляется в зависимости от требуемой тепловой нагрузки. В разветвленных сетях распределение осуществляется в тепловом пункте здания путем установки коллекторов на подающем и обратном трубопроводах или путем использования гидравлических разделителей.

Диаметр трубы коллектора следует выбирать исходя из условия, что площадь сечения коллектора должна быть не менее суммы площадей сечений выходящих из него патрубков (допускается превышение не более 5-7%).

На патрубках обратного коллектора необходимо предусматривать балансировочные клапаны, подобранные в зависимости от расхода теплоносителя в данной системе в соответствии с инструкцией по подбору, предоставляемой заводом-изготовителем балансировочного клапана.

Проектирование ИТП. Требования к составу исходно-разрешительной и проектной документации

Основанием для разработки проекта ИТП являются:

  1. Технические условия (условия подключения) к системам теплоснабжения, водоснабжения, электроснабжения.

Технические условия выдаются теплоснабжающей организацией (ТСО) по запросу абонента (данная форма применяется только при проведении реконструкции тепловых пунктов) и должны содержать:

  1. Наименование ТСО, реквизиты ТСО, номер ТУ, основание для выдачи ТУ

  2. Наименование, адрес абонента

  3. Назначение объекта

  4. Данные о подключаемых тепловых нагрузках, их распределении по системам

  5. Данные о точке подключения: наименование, расположение

  6. Границы раздела балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности тепловых сетей

  7. Схему подключения

  8. Параметры теплоносителя в точке подключения:

а) Температурный график (для зависимой и независимой схемы присоединения)

б) Располагаемый напор и давление в подающем или обратном трубопроводе

в) При расположении точки подключения в значительном удалении от ИТП (при котором гидравлические потери в трубопроводах от точки подключения до ИТП - более 1 м в.ст. в каждом трубопроводе) - необходимо проведение гидравлического расчета указанных трубопроводов для определения фактического располагаемого напора на вводе в ИТП.

  1. Предпочтительные схемы присоединения.

  2. Необходимость установки или реконструкции узла учета тепловой энергии

  3. Срок действия ТУ, в течение которого должен быть разработан проект ИТП и согласован с ТСО

  4. Предельные сроки первичного и повторных рассмотрений проекта ИТП. Рекомендуется устанавливать максимальный срок первичного рассмотрения проекта не более 15 рабочих дней, последующих- не более 5 рабочих дней для каждого рассмотрения

  5. Перечень нормативно-технической документации, соблюдение требований которой обязательно при проектировании ИТП и УУТЭ

  6. Особые условия при обустройстве ИТП

  7. Ф.И.О., должность выдавшего ТУ сотрудника ТСО, печать организации, дату выдачи ТУ

Рекомендуемая форма ТУ приведена в Приложении №10.

ТУ составляются на основании запроса абонента. Данные о предельных тепловых нагрузках ТСО указывает в ТУ. Данные о тепловых нагрузках абонент формирует исходя из энергетического обследования здания, проектов внутренних систем теплопотребления или, при их отсутствии, на основании паспортов систем теплопотребления, рассчитанных по укрупненным показателям. При составлении ТУ ТСО руководствуется также собственными данными о районе теплоснабжения.

Расчет тепловых нагрузок должна производить специализированная проектная организация; ТСО обязано провести проверку и согласование расчета.

  1. Техническое задание (ТЗ)

ТЗ разрабатывается организацией, планирующей обустройство ИТП (заказчиком), или специализированной (имеющей свидетельство СРО о допуске к данным видам работ) проектной организацией (подрядчиком) по поручению заказчика и должно содержать:

  1. Наименование организации-заказчика;

  2. Наименование абонента (если абонент и заказчик – разные организации);

  3. Назначение объекта;

  4. Данные о подключаемых тепловых нагрузках, их распределении по системам;

  5. Наименование ТСО, № ТУ;

  6. Стадийность проектирования (проектная или рабочая документация, либо последовательное выполнение двух стадий);

  7. Границы проектирования;

  8. Необходимость разработки в составе проекта ИТП паспортов систем теплопотребления для определения их тепловых и гидравлических параметров или использование имеющихся данных из существующих Паспортов внутренних систем или использование величин, полученных при обследовании;

  9. Гарантированное давление холодной воды на вводе в ИТП;

  10. Марки основного оборудования (регулирующие клапаны, теплообменники, насосы, контроллер и др.), предпочтительные при проектировании ИТП, если это не противоречит действующему законодательству РФ;

  11. Необходимость резервирования теплообменников и насосов (при наличии технической возможности);

  12. Необходимость установки или реконструкции узла учета тепловой энергии (выполняется отдельным проектом в соответствии с действующей нормативно-технической документацией);

  13. Данные об электропитании (напряжение, количество фаз, ориентировочную удаленность ИТП от ГРЩ);

  14. Перечень исходных данных, предоставляемых заказчиком подрядчику;

  15. Требования по согласованию проекта и порядок согласования;

  16. Дополнительные требования при обустройстве ИТП;

  17. Сроки проведения работ по проектированию ИТП.

Техническое задание должно быть утверждено руководителем организации-заказчика, содержать дату подписания сторонами и печати сторон.

Техническое задание является неотъемлемой частью договора на проектирование, составляется в 2-х экземплярах, по одному для каждой из сторон.

Требования технического задания не должны противоречить, но могут дополнять требования ТУ.

Проектирование ИТП

Допускается выполнять в одну стадию («Рабочая документация»). Проект ИТП должен содержать (в соответствии с ГОСТ Р 21.1101-2013 «СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации»):

  1. Обложку

  2. Титульный лист

  3. Ведомость чертежей основного комплекта

  4. Ведомость ссылочных и прилагаемых документов

  5. Лист (листы) общих данных по проекту. На первом листе общих данных необходимо наличие записи за подписью главного инженера проекта (или технического директора проектной организации) следующего содержания:

«Проект разработан в соответствии с требованиями нормативных документов, действующих на территории РФ и обеспечивает безопасную для жизни и здоровья людей эксплуатацию объекта при соблюдении предусмотренных проектом мероприятий. Оборудование, применяемое в проекте, разрешено к применению на территории РФ и соответствует требованиям действующих стандартов и законодательства РФ».

Общие данные также должны содержать:

    1. Рекомендации по обслуживанию ИТП

    2. Краткое описание мероприятий по энергосбережению, снижению уровня шума и вибрации, указания по технике безопасности при монтаже и обслуживании ИТП

    3. Краткое описание работы ИТП (в т.ч. данные о средствах автоматизации, диспетчеризации (при наличии) и объемно-планировочных решениях)

    4. Сводку об исходных данных для проектирования – краткие характеристики теплоносителя в точке подключения и систем теплопотребления

    5. Основания для разработки проекта (ссылки на ТУ, ТЗ, проекты внутренних систем теплопотребления или их паспорта, и другие)

  1. Принципиальную схему ИТП.

В случае применения блочно-модульного ИТП, имеющего Сертификат соответствия требованиям технического регламента РФ и/или ТС, как изделие заводской готовности (БИТП), на схеме следует указывать границу поставки БИТП.

  1. Монтажные чертежи ИТП

В случае применения БИТП допускается выполнение упрощенных монтажных чертежей с отображением на планах и разрезах оборудования, не входящего в состав БИТП, а самого БИТП – в виде прямоугольника с габаритами, предоставляемыми заводом-изготовителем.

  1. Схему автоматизации ИТП

  2. Принципиальные электрические схемы (если ИТП не является БИТП)

  3. Схему внешних проводок

  4. Технический паспорт проектируемого ИТП по форме, рекомендуемой действующей нормативно-технической документацией. В случае применения БИТП допускается использовать таблицы технических характеристик (технические спецификации), предоставляемые компанией-изготовителем

  5. Спецификации оборудования, изделий и материалов в соответствии с действующей нормативно-технической документацией

  6. Диаграммы характеристик подобранных насосов

  7. Листы расчета теплообменников (при их применении)

  8. При применении БИТП - таблицу технических характеристик основного оборудования БИТП для расчетных режимов работы

  9. Гидравлической расчет тепловой сети от точки подключения до ИТП (при необходимости его выполнения)

  10. Ситуационный план объекта с относительным расположением помещения ИТП в здании

  11. Паспорта систем теплопотребления

  12. Свидетельство СРО на выполнение проектных работ соответствующей специализации

  13. Подтверждение соответствия требованиям Технических регламентов (Таможенного союза, РФ) на основное применяемое оборудование (на БИТП, в случае его применения, а также/или на не входящие в его состав регулирующие клапаны, насосы, теплообменники).

  14. Другую документацию на усмотрение проектной организации и по согласованию с заказчиком

Документацию по п.11-п.21 рекомендуется относить к разделу «Прилагаемые документы».

Проект ИТП должен пройти согласование у заказчика (представителя технадзора заказчика) и в ТСО, о чем свидетельствуют печати организации на титульном листе проекта и принципиальной схеме ИТП. Процедура согласования может устанавливаться договором между заказчиком (или уполномоченной от его имени организацией, в том числе подрядчиком) и ТСО.

По согласованию заказчика (подрядчика) и экспертной организации, проект ИТП на первичное рассмотрение может передаваться в электронном виде с предоставлением бумажных экземпляров в требуемом количестве по факту согласования. Сопроводительное письмо на бумажном носителе при этом является обязательным для разрешения возможных конфликтных ситуаций впоследствии. Форму передачи проекта ИТП на рассмотрение и согласование в ТСО рекомендуется отражать в ТУ, заказчику и в другие экспертизы – в ТЗ.

Подрядчик, в любом случае, должен быть уведомлен о порядке и сроках рассмотрения проекта всеми согласующими организациями до заключения договора на проектирование и начала проектных работ.