Тепло с доставкой на дом: как устроена система центрального отопления, общая схема и особенности

Центральное (или централизованное) отопление – система обеспечения теплом большого количества жилых объектов.

Она чаще всего применяется для отопления многоквартирных домой, офисных зданий, промышленных объектов.

Понять суть, устройство и принцип работы, а также разобраться в видах центральной отопительной системы, поможет эта статья.

Центральное отопление: что это такое

Структура централизованного отопления представляет собой несколько взаимосвязанных между собой элементов.

Источник тепла и теплообменник

В качестве источника тепловой энергии могут выступать ТЭЦ или котельные. Теплоэнергоцентраль нагревает теплоноситель за счёт тепловой энергии, которую вырабатывает пар от воды в паровых турбинах.

С помощью теплообменника уже нагретая вода передаёт тепло холодной воде. В котельных тепловую энергию добывают от горячей воды.

Считается, что одна ТЭЦ способна заменить несколько котельных, но и последние тоже пока остаются востребованными.

Теплосети

Представляют собой систему соединённых между собой трубопроводов для передачи тепла к жилым объектам. Сети теплоснабжения могут находиться как под землёй, так и над ней, при этом обязательно должны быть соблюдены меры теплоизоляции и в том, и в другом случае.

Потребитель тепла

Это оборудование для получения и распределения тепла по всему объекту.

В основе принципа работы центральной отопительной системы — принцип циркуляции горячей воды (или пара) по трубам подачи и обратки, которые могут быть с верхним или нижним розливом. Обе указанные трубы можно расположить в подвале дома, а можно трубу подачи воды установить на чердаке или специально оборудованном техническом этаже, а обратки — в подвале.

Когда может быть установлена схема с нижним или верхним разливом

Система труб с нижним розливом представляет собой пару стояков, соединённых с помощью перемычек. Такая система может быть установлена либо на самом верхнем этаже объекта, либо на чердаке.

Системы труб с верхним розливом устанавливается на техническом этаже.

Здесь обязательно должны быть подсоединены воздухоотводчик и специальные вентили, которые позволили бы перекрывать каждый отдельный стояк.

Этот вариант считается более усовершенствованным и востребованным при установке центрального отопления, но имеет ряд нюансов:

• По мере движения горячей воды вниз её температура снижается, а значит, на нижних этажах отапливаемого здания будет холоднее, чем на верхних. Поэтому при установке такой системы следует задуматься об увеличении количества радиаторов или площади конвекторов.
• При сбросе горячей воды из определённого стояка нужно сначала обнаружить и перекрыть этот стояк на техническом этаже, а затем также найти и выключить вентиль этого стояка в подвале, что считается довольно сложной процедурой.

Тем не менее система с верхним розливом позволяет быстро запустить отопление. Нужно всего лишь открыть задвижки и воздушник на расширительном баке. После этого тепло начнёт подаваться к объекту.

Принцип работы

Сначала жилой объект, который нужно обеспечить теплом, подключают к теплосети от котельной или ТЭЦ. Для этого в трубопроводах объекта ставят задвижки, от которых идут тепловые узлы. Затем ставят грязевики — устройства, которые будут препятствовать скоплению в трубопроводе грязи и окисей металла.

После установки задвижек и грязевиков ставят главный узел все отопительный системы — элеватор. Его функция — остужать перегретую с ТЭЦ воду до оптимальной температуры.

Дело в том, что вода, поступающая в ТЭЦ для нагрева, перегревается до слишком высокой температуры — 130-150 градусов Цельсия, а чтобы жидкость при этом не превратилась в пар, в теплосети создаётся оптимальное давление. Поэтому возникла необходимость остужать перегретую воду с помощью элеватора.

Фото 1. Так выглядит элеватор — смесительный узел для отопления дома, который работает как циркуляционный насос и смеситель.

По состоянию элеватора можно также определить уровень перепада температур в теплосети: когда это происходит, сопло элеватора изменяет диаметр.

За элеватором отопления следуют ещё одни задвижки, с помощью которых отключается и подключается отопление в жилых объектах.

Монтаж сбросов — ещё одна важная деталь установки централизованного отопления. Сбросы — это специальные вентили, предназначенные для перезапуска системы. В самую последнюю очередь устанавливаются теплосчётчики для определения количества переданного объекту тепла.

Типы отопления. Обзор систем.

Выбираем отопление домой и в квартиру:

Чем отличаются центральное и автономное отопление? Прежде чем выбрать систему для дома и квартиры нужно понять плюсы и минусы. Прикинуть, какое оборудование потребуется. Разобраться, какое топливо выгоднее использовать. И конечно, не совершить частые ошибки.

Различаем центральное и автономное

Центральное отопление

Центральное отопление

Это система, в которой ТЭЦ или котельная является источником тепла и работает на топливе. Она находится в отдельном здании. Тепло по трубам направляется в квартиры и отдаётся отопительными приборами – радиаторам. Теплоноситель бывает в виде воды, пара, воздуха.

Водяное отопление – в трубах циркулирует вода. Она нагревается в котельной и по трубам приносит тепло топлива к радиаторам. Радиаторы отдают тепловую энергию в комнату. Зимой поверхность радиаторов нагревается до 60-70 градусов. В морозы их нагревают до 80 градусов.

Сети проектируют однотрубные, двухтрубные, многотрубные. В городах организуют сети по двухтрубному принципу. По второй трубе охлаждённая «обратная» вода возвращается к котлу. Так циркулирует вся система, тепло идёт от котельной к жильцам домов. Отопление водой соответствует санитарно-гигиеническим нормативам, поэтому его чаще всего применяют в жилых домах, школах, детских садах и больницах.

При воздушном варианте отопления уже горячий воздух движется по трубам и отдаёт тепло помещению. Для нагрева используют центральные воздухонагреватели или калориферы. Такая система, как и водяное отопление, не вредит здоровью за счёт гигиеничности.

Паровое отопление запрещено использовать в жилых домах. Теплоноситель – пар, источник тепла – паровой котёл. Минусы этого типа отопления: невозможно регулировать плавность температуры, шумит, сильно прогреваются поверхности приборов отопления.

Плюсы и минусы центрального отопления

Следят за оборудованием городские службы;

Исправность городского оборудования зависит от износа и добросовестности сотрудников ЖЭК;

Ремонтируют и обслуживают систему тоже они, но это порождает и минусы.

Невозможно регулировать температуру отопления — во всех комнатах одинаковая, а это не всегда комфортно;

В системе иногда скачет давление, это приводят к авариям;

Большие потери на этапе доставки тепла: каждый километр теряется 1 градус;

Сроки сезонных отключений не контролируют жильцы.

Автономное отопление

Сжиженный газ в балонах

Автономный – значит независимый. Автономное отоплениеимеет много плюсов. Оно не зависит от центральных систем. Котёл стоит непосредственно дома, и вы сами контролируете нагрев. Жильцы не переплачивают ежемесячно из-за удалённости теплоисточника, не страдают от износа труб. Организовать автономное отопление дорого, но это быстро окупается.Бывает газовое, электрическое и печное или каминное.

1. Газовое отопление. Газ – самое дешёвое топливо в России, поэтому газовое отопление популярно среди владельцев частных домов. Принцип устройства прост – нужен котёл, водяная система и батареи в качестве отопительных приборов. Подводим к котлу газ и запускаем систему. Важно не путать сжиженный и магистральный газ. Если топить привозными баллонами, то это в 5 раз дороже электроотопления.

Автономная газовая система — это клад не только для дома, но и для квартиры. При сравнении двух равных площадей, в квартире с автономным газовым отоплением оплата коммунальных платежей в 1,5-2 раза меньше, чем при центральном отоплении.

Плюсы и минусы газового отопления:

Газ – дешёвое топливо;

Без специалиста не отремонтировать;

Нет зависимости от центральной системы;

Расходы на ремонт;

Можно использовать в сочетании с альтернативными источниками тепла. Например, сделать тёплый пол.

Придётся лично контролировать работу котла и системы.

2. Электрическое отопление. Газ есть не везде. Поэтому людям приходится выбирать альтернативные источники тепла. Электричество – чистая энергия. Самое дешёвое оборудование, но не слишком экономно в пользовании. В сравнении с жидкими теплоносителями, электрическая энергия без потерь преобразуется в тепло. Поэтому у электроотопления самый высокий КПД. КПД – это количество тепла на единицу используемого ресурса/топлива.

Плюсы и минусы электрического отопления:

Много вариантов решений: радиаторы, конвекторы, тёплые полы, стены и плинтуса;

Нужна мощная исправная сеть и проводка;

Экономия на подводке к дому;

Зависишь от электричества;

Не нужно закупать топливо и заботиться о его хранении;

Нет зависимости от центральной системы.

Электроотопление различают по источнику тепла. Рассмотрим самые популярные.

Электрокотлы– обеспечивают водяное отопление: котёл греет теплоноситель — воду. Холодная вода становится горячей и циркулирует по трубам, пронизывая дом. Энергия электричества превращается в тепло. Эту систему выбирают при отсутствии проведённого газа.

Автономное отопление, электрический котёл

Котлы бывают разные по форме и модификации. Главное в устройстве это теплообменник и блок управления – на нём задают параметры, и контролируют исправность. Когда перегревается аппарат, он оповещает о необходимости остывания. При критических отметках блок отключает систему на автомате.

Помимо котлов, есть электроконвекторы. Мощный элемент нагревания, который не сжигает кислород, и не нарушает микроклимат дома. Они работают бесшумно, легко управляются: программируешь, и система сама поддерживает комфортную температуру. Если хозяин долго отсутствует, есть режим ожидания в экономном формате.

Электроконвектор

Инфракрасное отопление тоже относится электрическому способу обогрева. Бывает в виде панелей или плёночное. Быстро делает дом тёплым за счёт нагревания предметов интерьера и поверхностей – пола, потолка, стен.

Плёночное инфракрасное отопление

Тёплый пол– система спрятана от глаз и сочетается с любым декоративным покрытием для пола. Это комфортная температура и быстрый обогрев.

Тёплый пол

Тепловентиляторы– поддерживают температуру и обеспечивают тепловую завесу. Обогревают дом быстрее водяных систем, но сжигают кислород.

Тепловентилятор

3. Печное отопление подходит для маленьких по площади домов, где нет магистрального природного газа. И для районов, где нет проблем с твёрдым топливом: углём, дровами или пеллетами. Уголь и дрова считаются дешёвым топливом. Пеллеты, или древесные гранулы, делают из отходов деревопереработки. Они популярны в Европе, а теперь пришли и к нам. Этот вид топлива почти в 3 раза дороже газа.

Такое отопление не зависит от наличия электричества и удалённости от города. Оборудование доступно по цене, не прихотливо в эксплуатации. В конструкции нет сложных программных устройств. Не нужно привлекать специалистов для обслуживания.

Минусы: долго нагревается, не подходит для средних и больших домов, низкий КПД. Нужно место для хранения дров или угля. Печь тоже занимает много места в доме, нужно присматривать и подкидывать топливо. Исключение – чугунные печи длительного горения.

Плюсы и минусы автономного отопления

+

—

Самостоятельный контроль над режимом отопления, можно включить в удобные дни и время суток;

При установке оборудования нужны согласования по планируемой системе;

Нет зависимости от сторонних организаций: если в центральной системе случилась авария, обладателей автономного отопления это не касается;

Возможность выбрать оборудование и схему системы. Это позволяет подстроить её под нужды семьи;

Неполадки и ремонты за свой счёт;

Если меняется ситуация или численный состав семьи – можно при помощи профессионалов «перекроить» систему;

Хлопоты с приобретением топлива, хранением, если это не электричество;

Экономия на ежемесячных платежах, так как нет потерь тепла, как при центральном отоплении.

Определяем оборудование домой

Центральное отопление в частном доме

Центральное отопление в частном доме

При подключении дома к центральной системе, выбирать придётся из трёх возможных схем: независимая, элеваторная, зависимая прямоточная. Они отличаются по используемому оборудованию.

1. Независимую схему выбирают, когда нужно избежать скачков давления в системе из-за конструктивных особенностей дома. Если система сделана из пластиковых труб – это показано обязательно. Потребуется циркуляционный насос – он помогает снизить расходы ресурса и облегчает нагрузку на оборудование. И нужен расширительный бак. Он компенсирует переизбыток давления, когда теплоноситель (вода) расширяется в процессе нагрева.
2. Вторая схема: элеваторный узел помогает адаптировать горячую воду центральной сети, где норматив до 150 градусов, под норматив домовой системы – в районе 90 градусов. Вода в накопительном отсеке дома смешивается с перегретой водой центральной системы. Элеватор выполняет 3 функции: насос, регулятор расхода горячей воды и температуры, смеситель. Такой способ организации отопления популярен.
3. Прямоточная зависимая система проста в устройстве, эксплуатации и обслуживании. Есть только центральная котельная, система труб и радиаторы. Больше никакого оборудования. Трубы из пластика и алюминиевые радиаторы запрещены из-за высокого давления и его перепадов.

Центральное отопление в многоквартирном доме

Центральное отопление в многоквартирном доме

В многоквартирных домах при центральном отоплении не требуется специальное оборудование. Но всё же, правила есть. Отопление делают по четырем схемам:

1. Однотрубная работает в сталинских и хрущёвских домах. Есть одна магистраль, по ней проходит и подача, и обратка. Минус в больших теплопотерях по мере удаления от источника тепла. Это можно пресечь, если увеличить количество секций по ходу перемещения воды в трубах. В этой схеме не получится регулировать температуру. Если возникнет желание поменять радиаторы, то нельзя менять на радиаторы другого конструктива. Это приводит к нарушениям работы отопления.
2. «Ленинградка» — продвинутый аналог однотрубной схемы. При помощи байпаса регулируется подача теплоносителя (воды или пара) в системе. Байпас — перемычка трубы, которая соединяет прямую подводку радиатора с обратной. Если смотреть на батарею, это тонкая труба, соединяющая верхний и нижний уровень труб перед радиатором.
3. Двухтрубная схема работает по принципу разделения подающей и обратной линии. При этой схеме можно менять радиаторы в пределах рекомендуемых моделей и ставить регулировщики для управления параметрами, даже автоматические.
4. Лучевая схема устанавливается в новостройках особого типа. Приборы подключают параллельно и они не влияют друг на друга. Есть возможность контролировать уровень подачи тепла. В пределах квартиры можно спроектировать конфигурацию.

Рабочее давление в центральной системе от 8 до 10 атмосфер. А в момент опрессовки – от 12 до 14. Поэтому трубы ПВХ не годятся. Радиаторы из алюминия также не выдержат таких нагрузок. Лучше брать стальные, биметаллические или чугунные. Слишком легковесные радиаторы – признак низкого качества. Здесь лучше не экономить.

Автономное отопление в частном доме

Если альтернативы центрального отопления нет, и рядом не планируются инженерные коммуникации, то автономка – неизбежна. Из чего состоит автономная система для дома? Это прибор для нагревания, магистрали трубопровода и запорная арматура.

Выбор оборудования в частный дом начинается с определения котла. Какие бывают котлы:

• Твердотопливный – топливом являются дрова, уголь, пеллеты. Занимают второе место по экономичности после газа. Но процесс эксплуатации трудоёмкий. Плюсы: легко достать, быстро разжигается. Минусы: низкий КПД – 70%, частая очистка от продуктов сгорания, сажа в котельной. Потребуется склад для топлива, его нужно часто загружать. Ещё важно продумать регулятор тяги. Чтобы не перегреть детали при отсутствии электричества, проектируют дымоход. Подходят в качестве резервного или вспомогательного источника тепла: разогреть до нужной температуры дом, а потом для поддержания включить электрический котёл.

Твёрдотопливный котёл

• Дизельные котлы – обычно напольные, имеют прибор выброса отработанного топлива. При подключении предусматривают ёмкость для хранения жидкого топлива. Бак устанавливают в помещении, или закапывают в землю. Минимальный объём – 750 литров. Бывает зимняя и летняя солярка. Обслуживается 1 раз в 12 месяцев: меняют фильтры, чистят форсунки. Плюсы: доступная себестоимость, регулируешь температуру по желанию, система автоматическая. Минусы: шумит при работе, дорогая солярка, пожароопасность, хранить топливо проблематично, обслуживать котёл трудоёмко.
  

  Дизельный котёл

• Газовые котлы – самые популярные. В 5 раз дешевле жидкотопливных и в 3 раза экономичнее электрических. Бывают настенные и напольные. Напольные долговечные. Отапливают любую площадь и зачастую не зависят от электричества. Когда монтируют настенный котёл, дополнительное оборудование минимальное. Не занимают место, управлять им просто. Бывают одноконтурные – только отапливают. Бывают двухконтурные – и для тепла, и для горячего водоснабжения. Но если в доме больше двух точек водозабора и больше 2 членов семьи, то нужен бойлер нагрева от 75 до 600 литров. Есть модели со встроенным бойлером. В дом для летнего проживания лучше купить 1-контурный котёл. На зиму в него заливают жидкость-незамерзайку. У двухконтурных моделей неудобно сливать жидкость перед зимой, остатки могут замёрзнуть и вывести из строя приборы. Газовые котлы работают на магистральном и сжиженном газе. Зимой баллон со сжиженным газом приходится часто менять. Если есть магистральный газ – то недостатков нет. Выбирать мощность можно по формуле: 1 киловатт (кВт) на 10 м 2 .

Газовый котел

• Электрические котлы – самая дешёвая установка и оборудование, но самое дорогое топливо. Если нет газа, то лучший вид отопления. Экологичный, нет вредных выбросов, высокий КПД, не нужно строить отдельную котельную и дымоход. Перед покупкой оборудования лучше уточнить, какую мощность можно использовать для определения нагрузки. Электрические котлы бесшумные, нет обслуживания, управлять температурой можно автоматически. Минусы: дорогой ресурс, электрозависимость, плохо работают при падении мощности.

Электрический котёл с расширительным баком и циркуляционным насосом

Для котла лучше приготовить отдельное место или помещение. Если место достаточно – то выбирать напольный котёл. Если лишней площади нет, то подойдёт навесной котёл.

Схему отопления частного дома лучше проектировать уже на этапе возведения. Имея схему размещения труб по дому, можно будет заранее оставить под них отверстия. При площади дома от 200 м – лучше выбрать котёл с двумя контурами системы. Потребуется ещё расширительный бак и отопительный циркуляционный насос.

Автономное отопление в многоквартирном доме

Автономное отопление в квартире

Отказаться от центрального и перейти к автономному отоплению трудно, но возможно. Самовольно менять коммуникации отопления незаконно. Коммунальщики неохотно расстаются с плательщиками. Для этого предстоит через суд добиться решения на отключение от центральной системы. Предварительно нужно уточнить в ЖКХ, есть ли возможность это воплотить. Параллельно заказывают разработку индивидуального проекта, получают необходимые подписи у пожарников и в ЖКХ. Собирают пакет документов: схемы и техническая документация. Получают разрешение Санэпидемнадзора. Далее ищут оборудование и правильно его устанавливают.

Для перехода к автономному отоплению квартиры нужно:

• Купить циркуляционный насос и установить теплообменник. Его вешают на стену выше линии радиаторов;
• Выбрать и смонтировать котёл. Важно не экономить на оборудовании, отдать предпочтение моделям с системойбезопасности и с закрытой камерой сгорания. Учитывать давление и температуру воды в системе;
• Схему определяют исходя из планировки. Часто предпочтение отдают ленинградке: однотрубная схема с параллельным размещением радиаторов.

При переходе на автономную систему отопления – любая не согласованная процедура может привести к потере тепла у соседей.

Учимся на чужих ошибках

Как избежать неэффективной работы системы, и не совершить популярные ошибки, обсудим в заключительной главе.

• Схему системы отопления должны разрабатывать профессионалы. При этом сантехник может уехать в отпуск, а у жильцов произойти форс мажор. Поэтому схему должен знать не только тот, кто обслуживает, она должна быть и у собственника.
• Неправильно подобранные трубы приводят к лишним расходам и поломке системы.
• Лучше приобретать только однородные по материалу детали: у них схожие теплофизические свойства. Если разнородность неизбежна, то такие детали соединяются защитными соединениями или прокладками.
• Чтобы оборудование работало бесперебойно, устанавливать его согласно правилам: свободный доступ, без перегрева на солнце, без продувания. Запрещено монтировать газовое оборудование скрытым способом.
• Когда сантехник рекомендует купить и поставить клапаны, лучше его послушать, чтобы система не завоздушилась, и не возникло проблем с отоплением.
• Безопасность важнее экономии. Оборудование ставится на годы. Лучше сразу приготовиться к затратам на этапе установке. Тогда в дальнейшем не будет расходов на ремонт и аварийных ситуаций.
• Нельзя покупать газовый котел большей мощности, чем нужно, т.к. это приведет к повышенному потреблению газа и дополнительным расходам. Напомним, на каждые 10 м 2 дома планирует 1 кВт мощности. Если дом 250 м 2 , то 250 умножаем на 1 и делим на 10, получается 25 кВт мощности.
• Сократить потери тепла при отделке дома. Утеплить стены, верхние этажи, крышу. Иначе тепло уходит улицу.