Как устроена центральная система отопления

Как известно, большая часть жилого фонда в России осуществляется посредством централизованного отопления. В последнее время данная схема подачи тепла в квартиры и дома наших соотечественников подвергается все большей критике из-за несовершенности, применения устаревшего оборудования и отсутствия самостоятельной регулировки. За годы своего существования централизованная система отопления доказала свою эффективность и право на жизнь. В данной статье будут рассмотрена структура, принцип работы, достоинства и недостатки центрального теплоснабжения многоквартирных домов.

Назначение и структура

Центральное отопление – это довольно сложная и разветвленная инженерная сеть, особенностью которой является выработка и поставка тепла и горячей воды от источника к группе зданий и сооружений посредством магистрального трубопровода.

В состав данной системы входят несколько структурных элементов:

1. Источник тепловой энергии – это котельная или ТЭЦ. Первые, для передачи тепла в отапливаемые помещения нагревают воду, сжигая газ, мазут, каменный уголь. В теплоцентралях изначально, производится пар, который вращая турбины становиться источником электроэнергии, а после остывания, используется для нагрева теплоносителя. Таким образом, нагретая вода подается в системы отопления потребителей.
2. Магистральный трубопровод служит для транспортировки теплоносителя от источника к потребителю. Данная система представляет собой сложную и протяженную сеть из двух тепловодов большого диаметра (подающий и обратный), прокладка которых осуществляется подземным или надземным способом.
3. Потребителями тепловой энергии принято считать оборудование, использующее теплоноситель для передачи тепла в отапливаемое помещение.

Все современные системы отопления (СО) можно классифицировать по следующим признакам:

• использующему ими типу теплоносителя;
• графику работы;
• способу подключения к источнику тепла и ГВС.

Существуют следующие виды систем отопления:

Каждая из них имеет свои особенности, достоинства, недостатки и характеристики, которые будут рассмотрены ниже.

Системы водяного теплоснабжения многоквартирных домов наиболее распространены на территории Российской Федерации. Они несложны в эксплуатации и позволяют перемещать теплоноситель на большие расстояния без существенного ухудшения его показателей. Температуру теплоносителя в данных СО можно регулировать централизованно.

Воздушные СО менее распространены из-за высокой эксплуатационной стоимости. Огромным плюсом является возможность использования горячего воздуха для отопления помещений и организации системы вентиляции.

Система парового отопления чаще всего применяется на промышленных объектах. Это обусловлено, прежде всего, потребностями в данном теплоносителе для производственных нужд. Так как данный при перемещении пара не создается большого гидростатического давления, в паровых СО применяются трубы меньшего диаметра.

Все виды СО можно разделить на две группы по графику потребления тепловой энергии: круглогодичного или сезонного цикла.

По способу подключения СО к источнику теплоснабжения, отопительные системы могут быть зависимые и независимые.

В первых, подача теплоносителя осуществляется непосредственно от источника к потребителю. Во втором случае, нагретый теплоноситель поступает в теплообменник, по которому циркулирует вода. Именно нагретая таким способом вода и поступает в СО многоквартирного дома.

По способу подключения ГВС к системе теплоснабжения, все СО делятся на открытые и закрытые. В открытых, вода на ГВС отбирается непосредственно из системы теплоснабжения. В закрытой водяной системе теплоснабжения нагрев воды для ГВС осуществляется в теплообменниках источника.

Принцип работы и конструктивные особенности

В централизованном отоплении все устроено достаточно просто: источник производит теплоноситель необходимой температуры и по системе тепловых сетей подает его в центральный теплоприемный пункт, где происходит коррекция температуры воды. Из ЦТП теплоноситель поступает непосредственно к отапливаемым сооружениям, на входе которых установлены домовые задвижки и фильтрующие элементы.

Важно! Запорная арматура на воде теплоносителя в домовую СО позволяет отключать общедомовой отопительный контур от центральной системы теплоснабжения в случае аварийных ситуаций и в летний период, когда система отопления дома не функционирует.

После входа в общедомовую СО, теплоноситель попадает на элеватор, который приводит температуру теплоносителя к нормативным значениям, которые позволяют использовать его отопительными приборами. Сегодня, в рамках термомодернизации домов, элеваторные системы заменяют на автоматизированные узлы управления системой отопления.

За элеватором, обычно, устанавливается запорная арматура для контроля подачи теплоносителя на подъезды. По последним требованиям, на вводы отопления в подъезд монтируются теплосчетчики. Далее, по стоякам теплоноситель подается непосредственно потребителям.

Преимущества и недостатки

Централизованное теплоснабжение имеет свои плюсы и минусы. Среди достоинств можно отметить:

• Надежность, которая обеспечивается специальными службами, подчиняющимися муниципальным органам.
• Экологичность, благодаря применению экологически безопасного оборудования.
• Простота за счет отсутствия возможности самостоятельной настройки давления и температуры теплоносителя.

Недостатками данной системы теплоснабжения являются:

• Сезонность, которая не дает возможности конечному потребителю использовать СО в межсезонье.
• Отсутствие возможности самостоятельной регулировки температуры радиаторов.
• Высокие теплопотери, обусловленные протяженностью тепловых сетей.

И в качестве заключения: несовершенность системы централизованного теплоснабжения стала одной из причин высоких тарифов на отопление и ГВС. Именно поэтому многие наши соотечественники правдами и неправдами, всячески стараются отказаться от данной СО и перейти на автономный вариант обогрева индивидуальным газовым котлом.

Совет: центральное отопление является важной инженерной системой дома. Именно поэтому любое вмешательство в нее несет за собой штрафные санкции. Если у вас появились проблемы с обогревом помещений, не занимайтесь самостоятельным ремонтом или модернизацией СО, обращайтесь в управляющую организацию.

Система центрального отопления многоквартирного дома и схема в квартире

Большая часть жилищного фонда отапливается за счет централизованных сетей. Центральное отопление остается востребованным и эффективным, несмотря на активное внедрение и использование альтернативных источников обогрева дома. Централизованные сети чаще всего применяются в многоквартирных домах. Бесперебойная работа и эффективность централизованного обогрева дома зависит от качественной сборки и исправности всех составляющих элементов.

Структурные элементы систем центрального отопления

Главное отличие централизованного отопления в том, что выработка тепла происходит за пределами отапливаемых построек. Доставка теплоносителя осуществляется по магистральным трубопроводам. Это сложная разветвленная инженерная система, которая обеспечивает тепловой энергией множество объектов и рассредоточена на большой площади.

Главными элементами системы являются:

1. Источником теплоэнергии выступают теплоэнергоцентрали или крупные котельные. Здесь теплоноситель подогревается за счет использования определенного источника энергии. В котельных сразу нагревается вода, которая и является теплоносителем. А в ТЭЦ вода разогревается до парообразного состояния. Потом этот пар подается в турбины для выработки электроэнергии, и только после этого отработанный пар подогревает теплоноситель.

Важно! Одна ТЭЦ стоит нескольких котельных. Таким образом, можно освободить больше площади, уменьшить строительные расходы и улучшить экологию.

1. Разветвленная система трубопроводов называется теплосетями. Они предназначены для транспортировки теплоносителя на объект. Теплосети состоят из двух трубопроводов – подачи и обратки. Тепловые магистрали делают из труб диаметром 1-1,4 м, которые хорошо утепляются и прокладываются под землей или над ней. Для обеспечения маневренности и надежности работы теплосетей может использоваться несколько источников теплоэнергии, соединенных резервными магистралями.
2. Потребителем тепла является отопительное оборудование (радиаторы), которое установлено внутри отапливаемого дома.

Классификация централизованного отопления

Существует множество схем отопления многоквартирного дома, централизованное отопление в свою очередь классифицируется по нескольким признакам.

В зависимости от особенностей потребления теплоэнергии

По типу потребления теплоэнергии сети делятся на такие разновидности:

• круглогодичные, они обеспечиваются теплом постоянно;
• сезонные, они функционируют только в холодное время года.

По типу теплоносителя

В качестве теплоносителя в системах централизованного обогрева построек могут использовать:

• Воду. Этот вариант применяется чаще всего. Водяное отопление в квартире отличается простотой эксплуатации. Жидкий теплоноситель можно транспортировать на дальние расстояния с сохранением всех его характеристик. Кроме этого, температуру воды можно регулировать в котельной или ТЭЦ. Преимуществом являются и высокие санитарно-гигиенические качества жидкости.
• Воздух. С использованием воздушных систем здание можно не только отапливать, но и вентилировать. Главный недостаток воздушной схемы в ее высокой стоимости, поэтому она не пользуется популярностью.
• Пар. Эта разновидность самая экономичная, потому что реализуется с использованием труб малого диаметра. Эксплуатировать такие сети намного проще из-за низкого гидростатического давления. Паровые схемы чаще используются на промышленных предприятиях.

По способу подключения к системе теплоснабжения

Также существуют различные виды систем отопления многоквартирного дома в зависимости от способа их подсоединения к теплоснабжающей магистрали.

Они бывают двух видов:

1. Зависимые. В таких сетях подогретый тепловой носитель поставляется по сетям непосредственно к потребителям тепловой энергии.
2. В независимых схемах вода или водяной пар, который циркулирует по сетям, подогревает в теплообменнике тепловой носитель, который в свою очередь поставляется потребителю.

В зависимости от особенностей присоединения горячего водоснабжения

Кроме этого, отопление в многоквартирном доме классифицируется по типу подключения сетей горячего водоснабжения. Оно бывает открытого и закрытого типа. В первом случае горячая вода поступает в водопровод непосредственно из тепловой сети. При закрытой схеме забор воды происходит из общего водопровода. После этого она подогревается в сетевом теплообменнике ТЭЦ.

Устройство и принцип работы централизованного отопления многоквартирного дома

Теперь разберемся в устройстве отопления в многоквартирном доме. Поскольку каждое здание подключается к общей теплосети, на трубопроводах подачи в дом устанавливаются задвижки. От одной подающей трубы может питаться 1-2 тепловых узла. После задвижек следуют грязевики. В них оседают различные примеси и соли металлов, образующиеся в трубопроводе при контакте с нагретой водой. Грязевики продлевают срок службы отопительных сетей.

После них идет врезка труб горячего водоснабжения. Одна труба установлена на подающем трубопроводе, а другая – на трубе с обраткой. Поскольку температура теплоносителя в трубах подачи может доходить до 130°С, в холодное время года горячая вода берется из обратки, где теплоноситель не горячее 70 градусов. В теплый сезон ГВС переключается на забор с труб подачи.

После врезки ГВС следует главный элемент системы – элеваторный узел. Здесь перегретый теплоноситель охлаждается до требуемой температуры. Узел состоит из стального корпуса с соплом внутри, которое предназначено для подачи воды, идущей с ТЭЦ, с меньшим давлением, но более высокой скоростью. Это способствует подсосу теплоносителя из обратки. За счет смешивания горячей и охлажденной воды достигается оптимальная температура жидкости.

Важно! Для регулировки температуры теплоносителя и степени нагрева батарей изменяют диаметр элеваторного сопла.

После элеватора следуют задвижки, которые отвечают за отключение отдельных подъездов или всей постройки от системы отопления. Летом эти задвижки закрыты, а в отопительный сезон их открывают. За задвижками устанавливаются спускные краны. Они предназначены для слива теплоносителя из сетей дома или для их заполнения водой после ремонта. Иногда этот вентиль соединяется с сетями холодного водоснабжения. На входе в дом или отдельные подъезды обязательно устанавливается тепловой счетчик.

Розливы и стояки

В многоквартирных домах чаще используется однотрубная разводка с верхней или нижней подачей теплоносителя в отопительные приборы. Трубопроводы подачи и обратки могут разводиться в подвале либо подающие трубы монтируют на чердаке (техэтаже), а обратка прокладывается в подвале.

Вертикальные стояки бывают следующих типов:

• с встречным движением теплового носителя снизу вверх;
• с попутным током теплоносителя;
• вода движется сверху вниз.

При реализации схемы с нижней подачей пары стояков соединяются перемычками. Эти перемычки устанавливаются в квартирах на верхнем этаже или на чердаке. В самой верхней точке соединяющей перемычки устанавливается воздухоотводчик, например, кран Маевского. Главный минус такого варианта в завоздушивании системы после каждого слива носителя. Поэтому приходится спускать воздух на каждой перемычке.

При верхней подаче на техэтаже дома монтируется расширительный бак с воздухоотводчиком, а также вентили для отключения каждого стояка. Если при прокладке разводки обеспечить правильный уклон, то теплоноситель можно быстро сливать.

Однако такая схема имеет насколько нюансов:

1. Когда вода движется вниз, температура отдельных приборов постепенно уменьшается. Для компенсации теплопотерь увеличивают количество секций на нижних этажах либо применяют конвекторы большей площади.
2. При запуске системы нужно на короткое время открывать воздухоотводчик на расширительном баке.
3. Для слива теплоносителя с определенного стояка нужно перекрыть этот стояк на техэтаже, а потом перекрыть соответствующий вентиль в подвальном помещении. Только после этого можно сливать воду.

Плюсы и минусы централизованного отопления

Централизованная система отопления многоквартирного дома имеет следующие преимущества:

• Можно использовать недорогие виды топлива для подогрева теплового носителя.
• Контролирующие службы постоянно проверяют техническое состояние и работоспособность сетей, чем обеспечивают их надежность и долговечность.
• Простая эксплуатация и использование оборудования, которое не вредит экологии.

Недостаток централизованного отопления заключается в том, что оно работает строго по расписанию, поэтому включать и отключать обогрев дом по своему усмотрению не получится. Температуру нагрева отопительных приборов нельзя регулировать в каждой квартире отдельно.

Перепады давления и гидроудары также являются недостатком централизованного обогрева дома. В процессе транспортировки теплоносителя по магистральным сетям и разводке в доме происходят значительные теплопотери. Существенные расходы на покупку оборудования и его установку также считаются недостатками.