Чтобы проживать в различных зданиях больших городов было уютно, строятся специальные предприятия, которые производят электро и тепловую энергию – тепловые электрические централи, на основе которых и создается центральное отопление. Так, благодаря таким станциям нет необходимости строить много котельных, которые будут только загрязнять атмосферу – а это позитивно воздействует на здоровье человека и окружающую природу региона.
Кроме того, не требуется большой запас топлива хорошего качества, поэтому топливный запас страны сохраняется. Централи обслуживать проще, однако все-таки они имеют и недостатки. Основной из них – это то, что трубопроводы взаимодействуют с кислородом, вследствие чего появляются прорывы труб и свищи.
Централизованная система отопления предназначена для того чтобы обеспечивать теплом и горячей водой жителей жилых домов и владельцев промышленных помещений.
Чтобы работа системы была эффективной, ее монтируют недалеко от зданий, делят по уровням, каждому из которых присваиваются определенные функции. И чем больше уровней, тем меньше будет нагрузка на предыдущий уровень.
Центральное отопление позволяет снизить затраты на покупку топлива высшего качества, так как для нормального функционирования подойдет и низкий сорт. Кроме того, центральное отопление улучшает санитарные нормы для всех жилых массивов и районов.
Структура центрального отопления
Центральная система отопления в составе включает несколько элементов:
- Источник носителя тепла. Это тепловая электрическая централь, которая занимается производством тепла и электроэнергии.
- Источник транспортирования тепла – тепловые сети.
- Источник потребления тепла. Это отопительные приборы, размещенные в домах, офисах, на складах и в других помещениях различных видов.
Если сравнивать по объему теплонагрузок, то системы отопления могут быть сезонными по типу передачи тепла и постоянными по тип передачи горячей воды конечному потребителю. Все это зависит от того, какие потребности у конечного потребителя в носителе тепла, а также от экономической составляющей целесообразности его поставки предприятию поставщика. Последний параметр зависит от того, как далеко находится тепловая централь от конечных потребителей.
Виды систем снабжения теплом
Классификация систем теплоснабжения прямым образом будет зависеть от того, какой вид носителя тепла поступает в тепловую сеть – вода, пар или воздух. Соответственно, когда система поставляет потребителям воду – это водяное отопление, пар – паровое, воздух – воздушное.
Также системы, осуществляющие централизованное отопление, делятся в зависимости от способа подключения источника горячей воды к тепловой сети. Так, бывают закрытые системы, когда носитель тепла – вода отбирается из водовода и греется в сетевом теплообменнике централи, и открытые системы, где вода отбирается напрямую из тепловой сети. Также в зависимости от того, какой используется метод подведения системы к централи, – бывают зависимые и независимые системы отопления.
Каждый вид системы обладает различными характеристиками. Паровое центральное отопление в квартире является более экономичным вариантом в сравнении с другими, так как здесь требуется меньше расходов на эксплуатацию, а паропроводы делаются из труб меньшего размера, благодаря чему конечная стоимость будет меньше. Заметим, что паровая система отлично подойдет для тех зданий, в которых люди находятся не все время, а периодически, а носитель тепла поступает по графику, вследствие чего предотвращается замерзание и разрыв труб.
Если взять воздушную систему, то она способна не только отапливать помещение, но и производить его вентиляцию. Но стоимость оборудования такой системы – довольно высокая, поэтому используется она редко.
Водяная система центрального отопления многоквартирного дома – самый распространенный вариант. И это недаром, так как такие системы характеризуются прекрасными санитарно-гигиеническими качествами.
Температура воды в центральном отоплении достигает 60 градусов по Цельсию, при транспортировке конечным потребителям тратится меньший поток энергии, нежели при паре, здесь плотность больше, и ее использовать можно через большие промежутки пути.
На 1 километр пути температура носителя тепла снижается на 1 градус Цельсия. Заметим, что температуру, которую подает водяное центральное отопление в многоквартирном доме, можно регулировать на централизованном уровне, а систему – легко эксплуатировать, так как здесь нет конденсационных насосов, труб прокачивания конденсата и отводчиков.
Преимущества и недостатки подключения к центральному отоплению
Конечно же, в современности потребителям предоставляется огромнейший выбор систем отопления, где задействованы не только привычные для нас источники тепла – но и альтернативные, порой самые неожиданные. Однако центральное отопление в частном доме, да и в многоквартирном – это распространенное явление и сегодня. Поэтому стоит рассмотреть преимущества и недостатки подключения к центральной магистрали отопления, особенно если вы стоите перед выбором системы отопления в своем новом доме или думаете о том, чтобы перейти на индивидуальную систему в квартире.
Итак, схема центрального отопления многоквартирного дома предоставляет следующие преимущества тем, кто ее выбрал:
- Прежде всего, это возможность пользоваться дешевым топливом. Ведь даже если в вашем регионе не установлена ТЭЦ, то котельные обычно используют довольно дешевые варианты и их аналоги. В любом случае, газ – это самое дешевое отопление.
- Следующий фактор – это надежность. Ведь городские власти обязуются следить за тем, в каком состоянии оборудование и трубы для центрального отопления, вовремя производить ремонт отопительной системы.
- Котлы, которые использует центральное отопление, - экологичны в большинстве случаев.
- Еще один важный момент – это простота в эксплуатации. В данном случае вам не придется следить за оборудованием, так как радиаторы всегда будут выдавать вам стабильную температуру (при условии отсутствия перепадов).
Однако центральное отопление обладает и рядом недостатков:
- Первый и самый главный – это включение и отключение отопления по графику. Если вам еще холодно или уже жарко, это никого не будет волновать.
- Отопление в каждой комнате – одинаковое, и отрегулировать его нельзя.
- Давление в системе центрального отопления не всегда идеальное.
- На покупку и установку оборудования придется хорошо потратиться.
- Во время транспортировки энергии могут наблюдаться большие потери тепла.
Таким образом, хоть в современности и существует масса способов отопить свой дом в индивидуальном порядке – все равно центральное отопление пользуется популярностью. И дело здесь даже не в привычке граждан, а в том, что порой такая система – это отличное решение.
Центральное отопление в многоквартирном доме, коттедже, частном или загородном доме и прочих строениях, предназначено для их качественного обогрева. Это происходит при помощи одного теплового центра, в котором расположены теплогенераторы или теплообменники. Они могут находиться как в здании, например, в котельной или тепловом пункте, или вне его, к примеру, в ЦТП, тепловой станции или ТЭЦ.
Центральное отопление подразделяется на водяное, паровое и воздушное. Большое распространение в последние годы, получило и комбинированное отопление.
Устройство центрального отопления многоквартирного дома
Для обогрева многоквартирных домов, чаще всего используется водяное центральное отопление, состоящее из следующих элементов:
- Входных задвижек, отсекающих дом от теплотрассы. С их помощью трубопровод делится на наружную и внутреннюю часть. За исправность первой отвечают сотрудники тепловой службы. Ответственность за внутреннюю часть, лежит на коммунальщиках.
- Врезки труб горячего теплоснабжения на трубопроводах подачи и обратки. С их помощью производится распределение воды на полотенцесушители, находящиеся в квартирах.
- Элеватора отопления, при помощи которого, происходит регулирование в системе температуры воды. Это возможно благодаря тому, что в нем горячая вода смешивается с уже остывшей, из обратки. Объем последней, зависит от диаметра пропускного отверстия элеватора. Его можно менять, что позволяет регулировать температуру воды в .
- Домовых задвижек, необходимых для отсечения в неотапливаемый период многоквартирного дома от теплотрассы.
- Сбросов – вентилей с помощью которых в случае ремонта, вода сливается от системы.
Внимание: Центральное отопление в многоэтажном доме, предусматривает наличие внутри здания специальных разливов, представляющих собой трубы, по которым теплоноситель попадает в вертикальные стояки. Если вы живете в старой советской пятиэтажке, то в подвале будут находиться нижние разливы, от которых идут стояки, соединяющиеся между собой на чердаке или в верхней части здания.
Но подобный вид соединения имеет существенный недостаток. Высока вероятность заледенения теплоносителя центрального отопления многоквартирного дома зимой, если циркуляция воды будет остановлена. Чтобы избежать этого, следует уделить внимание их качественному утеплению. В верхней части здания обычно располагаются и воздушники для сброса лишнего воздуха. Достаточно часто они представлены краном Маевского.
Если же вы проживаете в девятиэтажном здании, то разлив будет находиться не в подвале, а на чердаке. Подобное расположение дает возможность почти сразу распределять воду по стоякам при запуске отопления. Проблемы с попаданием воздуха в стояки отсутствуют. В этом большое преимущество верхнего разлива от нижнего.
Отопительные внутриквартирные приборы и температурный режим
Тип батарей, установленных в квартирах, зависят от года строительства здания. Если оно возведено в советскую эпоху, то в квартирах будет установлен, один из следующих типов радиаторов:
- Стальные конвекторы, имеющие металлический корпус, в котором находятся витки трубы ДУ-20 и соединенные поперечным сечением.
- Чугунные секционные батареи, которые имеют не только солидный вес, но и значительную теплоотдачу. На каждый радиатор приходится до 150 Вт. К их недостаткам относится риск протечек и непривлекательный внешний вид.
Размер радиаторов или секций в них зависит от того, на каком этаже находится квартира и какой вид циркуляции теплоносителя в доме. К примеру, если она верхняя, то теплоноситель доходя до первого этажа, будет терять свою температуру. Значит, чтобы отопление многоквартирного дома было эффективным, в квартире, если она находится на нижних этажах, следует увеличить число секций или установить радиаторы большего размера.
В современных многоэтажных зданиях обычно монтируются биметаллические радиаторы. Разумеется, в том случае если водяная. Внимание: Подобные радиаторы изготовляются из алюминия и отличаются прекрасной теплоотдачей, которая равняется примерно 200 Вт на каждую батарею. Но стоимость подобных радиаторов довольно высокая. Но и их эффективность на высоте. На достаточно распространенный вопрос – устанавливать биметаллические батареи или нет, владелец квартиры должен ответить самостоятельно, решив для себя, готов ли он «раскошелится», чтобы у него было тепло.
Температурный режим в квартирах указан в действующем положении СНиП. При наличии центрального отопления он составляет:
- ванная комната – 25 градусов;
- жилые комнаты и спальня – 20 градусов;
- кухня – 22 градусов;
- угловые комнаты – 22 градуса.
Установлена и максимальная температура воды в трубах отопительной системы. Она не должна превышать 95 градусов.
Централизованный обогрев многоквартирного дома, позволяет эффективно согревать помещение, но в то же время, температура в квартире полностью зависит от работы котельной и других внешних факторов. В этом эта система значительно уступает , которая лишена этого недостатка.
Центральное отопление в частном доме
Наличие центрального отопления в частном доме, достаточно распространенное явление. Оно имеет массу достоинств. Понятие центрального отопления, подразумевает наличие генератора теплоносителя, функцию которого берет на себя центральная котельная.
Подключение
Подключение отопления, происходит после заключения соответствующего договора между владельцем зданием и организацией, предоставляющую эту услугу. Существует три варианта подключения центрального отопления к частному дому:
- зависимая прямоточная схема;
- независимая схема;
- зависимая схема с установкой элеватора.
Каждая дома, представленные выше, имеют свои достоинства и недостатки, которые обязательно следует учитывать.
Независимая система
Достаточно часто, для отопления частных домов, применяется именно . Она идеальна в тех случаях, если по каким-либо причинам нет возможности увеличить в отопительной системе. Чаще всего это происходит по конструктивным причинам. В частности, если жилой дом имеет отопительную систему, состоящую из пластиковых труб, потребуется именно независимая схема с использованием циркулярного насоса. В доме, система может заполняться из водопровода или из теплоцентрали с помощью специального запорного вентиля. Но она должна иметь расширительный бак.
Зависимая схема
Центральное отопление загородного или частного дома, может производиться и при помощи зависимой схемы. Но она требует установки переходного устройства. Это функцию выполняет индивидуальный тепловой пункт, имеющий элеваторный узел. Последний, предназначен для передачи энергии тепла. Ведь в центральной системе отопления, температура теплоносителя примерно + 150 градусов, в то время как в самом доме, она не должна быть более + 90 градусов.
Внимание: Именно за снижение температуры и отвечает элеватор. Стоит отметить, что несмотря на температуру в +150 градусов, вода в центральной системе не закипает. Этому препятствует высокое давление.
Элеватор необходим для передачи тепла от главной теплосети. Он, благодаря наличию инжекционного сопла, делает значительно быстрее скорость движения воды в системе домашнего отопления. Благодаря его наличию, вода будет нагреваться за счет происходящего частичного смешивания с теплоносителем из центральной отопительной системы, температура которого очень высокая. Элеватор, имеет корпус из стали с находящейся внутри его смешивающей камерой. Также он оснащен соплом, в форме сужающего отверстия.
Быстрое перемешивание воды в отопительной системе дома происходит, по причине ее большой скорости на выходе из сопла. Ее разрежение происходит позади струи. Уже остывшая вода из возвратной отопительной системы, попадает в это разреженное пространство.
При наличии элеватора, также можно управлять количеством расходуемой горячей воды. Это происходит благодаря возможности регулировать поперечное проходное сечение сопла. Управление происходит при помощи перекрытия части отверстия «иглой», которая имеет вид конуса, имеющего сверху небольшой уклон. Он перемещается с помощью специального механизма, снабженного выведенной наружу ручкой управления. Пропорционально температуры нагрева воды, изменяется и ее расход, при прохождении через сопло.
Также элеватор одновременно выполняет и роль регулятора температуры, смесителя и насоса. Эти устройства отличаются тихой работой и надежностью. В том числе благодаря им, зависимая схема циркуляции воды пользуется большой популярностью.
Зависимая прямоточная схема
Наиболее простой схемой центрального отопления загородного дома, является зависимая прямоточная. Эта система не имеет смесителей, расширительного бака, смесителя и других дополнительных элементов. В ее состав входят лишь трубы и радиаторы. Система даже при большом давлении и температуре, отлично обеспечивает сохранность элементов. Но есть у нее и существенный недостаток. Температура в частном доме полностью зависит от центральной котельной.
Внимание: Пластиковые трубы, которые пользуются сейчас солидным спросом, при зависимой проточной схеме, использовать не следует.
Специалисты считают, что из трех перечисленных выше систем при помощи которых производится центральное отопление в коттедже или в частном доме, наиболее универсальной является зависимая, имеющая элеватор. Это обусловлено тем, что она не требует использования прокачивающего насоса.
Несмотря на наличие некоторых недостатков, именно центральное отопление является наиболее распространенной. С ее помощью можно эффективно обогреть квартиру или частный дом даже в сильные морозы.
1.
2.
3.
4.
Большинство тех, кто живет в многоквартирных домах, как правило, имеет централизованное отопление – это тот вариант, который работает от общей сети. Функционирование такой системы имеет ряд особенностей и во многом отличается от системы автономного отопления, применяемой обычно в частных домах.
Многие утверждают, что централизованное теплоснабжение – весьма неэффективный способ обогрева жилища. Поэтому следует более подробно рассмотреть технические характеристики этого варианта отопления, а также разобраться с тем, как должно проходить подключение к центральному отоплению и каким образом можно сэкономить свои средства.
Принцип работы централизованной отопительной системы
У такого варианта нагрева помещения в квартире есть масса особенностей, которые обязательно следует упомянуть.Во-первых, центральное отопление в частном доме (такой вариант также встречается) и в квартире предусматривает вырабатывание тепла совсем не в том помещении, где происходит обогрев. Местом получения энергии тепла обычно является либо местная котельная, либо тепловая электростанция. Именно оттуда прогретый до нужной температуры носитель тепла поступает в квартиры по трубопроводу.
Категорий систем централизованного отопления существует две – водяная и паровая, что и объясняет наличие в котельных котлов на пару и на воде. Источником энергии при этом выступают разные виды топлива (каменный уголь, газ, древесные отходы и пр.).
После того, как температура воды в центральном отоплении достигает нужного показателя, она поступает в трубы, откуда впоследствии передается радиаторам отопления. В этих приборах вода постепенно остывает, а затем возвращается обратно в пункт нагрева.
Многие котельные непосредственно перед подачей воды в квартиры предварительно очищают ее специальным химическим составом. В этом случае, в первую очередь, снижается жесткость теплоносителя, кроме того, из него удаляются излишки кислорода и углекислого газа. Целью такой обработки является предотвращение появления накипи и коррозионных образования внутри системы труб.
Достоинства и недостатки отопления централизованного типа
Несмотря на тот факт, что многие считают централизованную отопительную систему малопроизводительной, такой вариант все же имеет некоторые очевидные плюсы, к которым относятся следующие:- этот вариант обогрева жилого помещения стоит значительно дешевле автономного. Кроме того, совершенно не потребуется приобретать дорогостоящие приборы, генерирующие тепло, а также самостоятельно выполнять монтажные работы;
- устройства, обогревающие теплоноситель перед его подачей в дома, вполне способны функционировать на недорогом топливе, что неизменно повышает показатели экономичности системы;
- более того, нельзя не отметить, что большинство котельных оснащено специальными приборами, способными работать практически на любом виде топлива, что не может не сказаться положительно на надежности этого варианта отопления;
- перед тем как отказаться от центрального отопления, не стоит забывать, что такой способ нагрева является полностью экологически чистым, поскольку в помещения квартир не проникает никаких вредных продуктов сгорания, чего не скажешь о некоторых автономных системах. Читайте также: " ".
- потери тепла в таких системах являются обычно очень существенными. Так, при поступлении в квартиры теплоноситель проходит большое расстояние, за время которого он успевает порядком остыть. Именно поэтому для поддержания комфортной температуры в жилище требуется гораздо больший объем источника энергии по сравнению с автономным оборудованием (прочитайте: " ");
- регулировать температуру нагрева практически невозможно, что обусловлено полным контролем со стороны котельной. При этом весьма часты случаи, как нехватки тепла, так и излишнего перегрева, что негативно сказывается на микроклимате в квартире;
- самовольное отключение от центрального отопления выполнять категорически запрещается, так как подобные мероприятия могут быть рассмотрены исключительно в судебном порядке;
Кроме того, в связи с регулярно растущими тарифами многие хозяева предпочитают оборудовать автономную отопительную систему, однако, как уже говорилось ранее, перед тем, как отключиться от центрального отопления, необходимо получить специальное разрешение от соответствующих органов.
Варианты оптимизации работы централизованного отопления
Как известно, теплоноситель, проходя через систему труб, теряет значительную часть своей температуры, чтоб обусловливает необходимость оптимизации функционирования системы отопления с целью уменьшения теплопотерь.
Эту задачу можно решить одним из двух способов:
- Первый метод будет актуальным в том случае, если котельная и вся система труб является полностью регулируемой самими хозяевами.
В этом случае улучшения могут быть следующими:
- допускается монтаж более современного и эффективного оборудования с более высокими показателями производительности. Как следствие, это изменит давление в системе центрального отопления, сократится потребление топлива, а также уменьшатся финансовые расходы;
- возможность оснащения трубопровода системы качественным изоляционным материалом, что позволит снизить потери тепла при его продвижении к батареям. Кроме того, теплоизоляционный материал защити всю конструкцию от возможного замерзания, что особенно актуально в условиях холодных зим. - Суть второго способа заключается в следующем: тепловая энергия, поставляемая котельной или ТЭЦ в конкретное жилое помещение, строго фиксируется. Обычно этот метод предусматривает установку специальных энергосберегающих счетчиков (прочитайте также: " "). Так, все последующие оплаты за услуги отопления будут выполняться исключительно исходя из их показаний.
Возможность перехода к автономному отоплению
В случае недовольства работой централизованной отопительной системе существует вариант перехода на автономный обогрев квартиры. Однако, как уже упоминалось ранее, такая работа будет связано с целым рядом препятствий, в частности, особенно важно получить соответствующее разрешение на проведение подобных работ, так как любая замена труб центрального отопления должна проходить под контролем особых органов жилищно-коммунальной системы. Читайте также: " ".
Если говорить более однозначно, то разрешение на оборудование индивидуального отопления обычно можно получить лишь в том случае, если от центрального обогрева лишается весь дом, а не одна из его квартир.
Так или иначе, любые работы, связанные с монтажом и подключением отопления рекомендуется проводить под присмотром специалистов, чтобы обезопасить себя и находящихся по соседству жильцов от возможных неприятностей, вызванных неправильным монтажом или ремонтом. Кроме того, профессиональные мастера обычно имею, в наличии разнообразные фото- и видеоматериалы, способные помочь в оборудовании альтернативного варианта централизованному отоплению.
Посмотрите также видео о возможности отключения от централизованного отопления:
Несколько сотен лет назад возможность организовать центральное отопление было бы оценена как небывалая по комфорту инновация. Сейчас трудно представить себе все неудобства, связанные с необходимостью растапливать дровяные и угольные очаги в каждой комнате для того, чтобы содержать большие здания тёплыми.
Современную жизнь трудно представить без системы централизованного отопления
История и эволюция
Самой древней системой отопления был очаг с открытым огнём. Такой источник тепла вместе с каминами, печами и современными инфракрасными обогревателями относится к устройствам прямого нагрева, так как преобразование энергии происходит непосредственно на отапливаемом участке.
До древних греков и римлян большинство культур полагались именно на местные системы обогрева. Дымоходы, первоначально представлявшие собой простое отверстие в трубе, эволюционировали в дымовые трубы. Это позволило создать к XIII веку камин - одно из самых совершенных отопительных приспособлений с использованием открытого огня. Первые замкнутые печи около 600 лет до н.э. заменили собой очаги в Китае и оттуда распространились по России и в Северную Европу.
Центральное отопление было изобретено ещё в Древней Греции, а древние римляне создали гипокаусты - самые масштабные и совершенные теплотехнические сооружения античности.
Суть подобных систем отопления заключалась в устройстве полов с воздушными каналами, через которые направляли горячие газы от печи, расположенной за пределами обогреваемых помещений. Гипокаусты исчезли вместе с Римской Империей, и системы центрального отопления были забыты на полторы тысячи лет.
Ниже представлено занимательное видео о том, как подают центральное отопление в наше время:
К ним вернулись снова в начале XIX века, когда промышленная революция потребовала больших зданий для производств, а последующая урбанизация вызвала небывалый спрос на многоэтажные жилые и административные здания. Хронологическая шкала, иллюстрирующая эволюцию внутренних систем обогрева, выглядит так:
- 1900000 л назад - начало использования людьми огня.
- 23000 л назад- первое доказанное использование угля в качестве топлива.
- 7500-5700 л до н. э. - появление открытых очагов в домах.
- 2500 л до н. э. - в античной Греции появляются первые сооружения с дымоходами в грунте.
- I век до н. э. - усовершенствование древнегреческих систем обогрева до гипокаустов.
- 400-е гг. - вместе с падением Римской империи вернулись более примитивные способы отопления.
- 1400-1500 гг. - распространение в Европе кирпичной кладки дымоходов.
- 1741 г. - Бенджамин Франклин представил печь, значительно превышавшую по эффективности существующие до этого.
- 1855 г. - российский предприниматель Сан-Галли изобрёл радиатор отопления.
- 1919 г. - Элис Паркер патентует первую систему централизованного отопления.
- Конец 1940-х гг.- Роберт С. Уэббер создаёт геотермальный тепловой насос прямого обмена.
- 2000-е гг. - продвижение интеллектуальных технологий, позволяющих домовладельцам регулировать тепло удалённо с помощью электронных устройств.
Уголь с древних времен был основным источником тепла Современные системы
Центральное отопление отличается от местного нагрева тем, что генерация тепла происходит в отдельном помещении или здании, а затем вместе с теплоносителем подаётся к точкам обогрева. Сейчас такие системы стали обычным явлением. И хотя сама инсталляция является одной из самых дорогих, при правильном использовании это весьма экономичный способ отопления с высоким тепловым комфортом. По масштабам и задачам можно выделить три вида систем:
- Индивидуальное отопление. Служит для одного собственника в отдельно стоящем здании или для локального обогрева небольшого количества помещений.
- Коллективное отопление. Обслуживает несколько пользователей, расположенных, как правило, в одном здании.
- . В этом случае котёл или группа котлов обеспечивает тепловую энергию для нескольких зданий или даже целых кварталов, населённых пунктов или районов.
Полезная информация о процедуре перехода на индивидуальное отопление:
Виды по теплоносителю
С конца XVIII века до начала XIX были разработаны и внедрены три основных метода передачи тепла от источника к потребителям, которые, непрерывно совершенствуясь, успешно применяются сейчас в качестве основных. Их смело можно назвать классическими.
Впервые было предложено в 1745 г. Уильямом Куком, а в 1784 г. Джеймс Уатт оборудовал такой системой свой дом.
Дальнейшее развитие состоялось после начала производства радиаторов. Суть его в том, что при конденсации водяного пара выделяется большое количество тепла. Котёл генерирует пар, подаваемый по линиям питания к радиаторам, в которых и происходит конденсация. Вода (конденсат) самотёком или при помощи насосов возвращается в котёл.
Сам по себе пар - хороший и эффективный теплоноситель. Но поскольку системы нуждаются в специфическом оборудовании и выполнении строгих требований при установке, их популярность невелика. В основном паровое отопление используют при высоких рисках замерзания водных систем или когда его применение оправдано наличием уже готового производства пара (прачечные, некоторые фабрики и заводы).
Установка систем парового отопления требует соблюдения строгих правил Водяное циркуляционное
Наиболее распространённый тип. Температура циркулирующего теплоносителя в трубах - до 100°C (фактически 50-80°C). Нередко интегрируются с горячим водоснабжением. Первые системы были реализованы Петром 1 в России для обогрева Летнего Дворца. Принцип работы таков: котёл (или теплообменник) нагревает воду в системе, с помощью циркуляционного насоса распределяет её на радиаторы, в которых теплоноситель высвобождает тепло. Упрощённо системы водяного отопления представляют собой замкнутый контур, в котором, последовательно нагреваясь и охлаждаясь, циркулирует вода.
Во многих странах густонаселённые районы получают централизованное теплоснабжение на основе горячей воды. В этом случае циркулирующая вода может отбирать избыток тепла у крупных промышленных объектов - тепловых электростанций, установок для сжигания, химических и коксохимических заводов. Как правило, при такой схеме теплоснабжения потребители не имеют резервных способов обогрева зданий в связи с ожидаемо высокой доступностью тепла от систем центральногородского отопления.
Во многих странах наиболее распространен водяной тип отопления Нагретым воздухом
Принудительное воздушное отопление использует воздух в качестве среды для теплопередачи. Основа этого способа - системы из воздуховодов, вентиляционных отверстий, клапанов, нагнетателей. Разница с обогревом при помощи кондиционеров заключается в том, что воздух забирается через обратные каналы и возвращается к центру его обработки для последующего нагрева. Основное различие между типами центрального воздушного отопления заключается в том, каким образом нагревается воздух. Но независимо от вида нагревательного оборудования, любая система состоит из следующих компонентов:
- воздушного фильтра;
- вентилятора;
- теплообменника;
- распределительных каналов;
- элементов управления.
Принудительное воздушное отопление чаще встречается в Северной Америке. В России и странах Европы традиционным считается центральное отопление циркулирующей горячей водой.
В нашей стране центральное отопление горячей водой – традиционный тип отопления Источники тепла
Применение того или иного первичного источника тепла обусловлено балансом затрат, удобства и эффективности, зависит от климата и доступности того или иного видов топлива. Стоимость энергии для отопления - один из основных расходов на эксплуатацию зданий в холодном климате. Некоторые отопительные установки имеют возможность смены видов топлива для экономии или из резервных соображений.
Одни из основных составляющих системы центрального теплоснабжения – трубы отопления Печи с принудительным теплообменом
Большинство североамериканских домохозяйств использует печи для организации центрального отопления способом принудительного распределения тёплого воздуха. Внутри печи (газовой, на жидком или твёрдом топливе) пламя нагревает металлический теплообменник и передаёт тепло воздуху в нём. Последний выталкивается из теплообменника с помощью вентилятора, а затем нагнетается в помещения через подпотолочные воздуховоды.
Современные печи оснащаются оборудованием для рекуперации горячих сгоревших газов из дымохода путём возвращения их с помощью вентилятора в теплообменник. Это позволяет экономить до 30% топлива. Существуют также конденсационные печи, возвращающие бо́льшую часть тепла из несгоревших газов способом охлаждения паров воды до их конденсации.
Котельное оборудование
Котлов в системах центподготовленная вода. Распределительная система устраивается таким образом, чтобы нагретая жидкость проходила через линию радиаторов отопления , отдавая в них тепло, а затем, уже охлаждённой, стекала обратно в котёл. Как и в случае с печами, конденсационное и рекуперационное оборудование заметно повышает эффективность котлов.
Котельная – важнейший элемент системы центрального теплоснабжения Тепловые насосы
Принципиально представляют собой двусторонние кондиционеры. В летнее время они работают, перемещая тепло из помещения в атмосферу, а в зимнее - наоборот. Есть два распространённых вида тепловых насосов: воздушные и геотермальные. Последние более эффективны - получают тепло из грунта, где даже на небольших глубинах температура более или менее постоянна в течение года.
Поскольку электричество в тепловых насосах используется для перемещения тепла, а не его генерации, эти устройства потребляют значительно меньше энергии, чем способны доставить. Полученное тепло распределяется от централизованного источника чаще всего по вентиляционным каналам вместе с нагретым воздухом. Подобные системы отопления актуальны для регионов с мягким климатом и незаменимы как нейтрально воздействующие на природу.
Тепловые насосы помогают доставлять тепло в отдаленные точки системы отопления Текущее начало XXI века можно охарактеризовать как эпоху зелёных технологий и рационализации существующих ресурсов.
В этом смысле централизованное отопление по-прежнему актуально. Оно может предложить более безвредные для окружающей среды решения: гидротермальные системы, солнечные тепловые станции, экологически чистые комплексы газификации углеводородов.
Познавательная информация об устройте системы теплоснабжения изнутри представлена в видео:
29 ноября на улице Байкальской в Москве произошел прорыв трубопровода теплосети. Кипяток из трубы диаметром 800 миллиметров затопил окрестности места аварии, пострадали несколько человек, один из которых через неделю скончался в больнице. Из-за того что авария произошла на участке теплоцентрали длиной 27 километров, без горячей воды и отопления остались по разным данным от 900 до 2 тысяч домов на востоке Москвы. Как выразился руководитель столичного департамента ЖКХ Гасан Гасангаджиев, «в зоне пониженного отопления оказались» около 600 тысяч жителей столицы. Восстановили теплоснабжение к утру 30 ноября.
Почему Россия просто не откажется от центрального теплоснабжения и чем его заменяют во всем мире?
Тепло мира
Конденсационный газовый котел
Подход к теплоснабжению в разных частях света зависит от нескольких факторов, но в первую очередь от суровости климата, доступности энергоресурсов и отношения к экологии. В зависимости от этого обогрев помещений может осуществляться очень разными способами - от сжигания угля или биомассы до использования энергии земной коры.
Германия
В этой стране теплоснабжение децентрализовано. Это значит, что тепло в дома поступает не из большой общей трубы, а вырабатывается каждым домом (квартирой или районом) самостоятельно. Главное преимущество такого подхода - возможность регулировать потребление и выбирать его источник. Частные дома в Германии отапливаются бойлерами, многоквартирные - как правило, отдельным газовым оборудованием. При этом немцы ведут четкий учет использованной теплоты в каждой квартире: на всех батареях стоят вентили, которые регулируют температуру в помещении, есть счетчик, который учитывает количество потребляемого теплоносителя каждой квартирой. В последние годы существенно растет популярность теплоснабжения за счет использования экологичных видов топлива - биомассы, отходов деревообработки, солнечных батарей и прочего. Государственные программы компенсируют до 15 % расходов на приобретение и установку такого оборудования.
Финляндия
У жителей Суоми есть возможность выбирать способ отопления - централизованное газовое или индивидуальное электрическое. И то и другое обходится довольно дорого - в 100–150 евро. Из диковинных способов отопления в Финляндии используют тепловые насосы, которые работают на геотермальной энергии. Для этого в грунте прокладывают трубы и подключают их к такой отопительной системе. По трубам циркулирует 40%-ный этиловый спирт, который доставляет тепло из недр финской земли в дом. Установка теплового насоса стоит недешево, но зато позволяет неплохо экономить на электроэнергии, за счет чего система окупается в течение пяти-семи лет. Такой вид отопления, как правило, используют в небольших частных хозяйствах.
Норвегия
В Норвегии довольно дешевая электроэнергия, поэтому отопительная система страны на 70 % работает за счет электричества и, соответственно, децентрализовано. Но есть и центральное отопление, которое согревает примерно 3 % бытовых потребителей по всей стране и 10 % в ее столице Осло. При этом основным источником энергии (49 %) для центрального отопления являются различные виды отходов, которые сжигаются на специальных заводах.
Исландия
Исландия, как и Россия, одна из немногих стран мира, где основное - центральное отопление, но организовано оно необычным образом. 90 % домов в стране отапливаются за счет геотермальной энергии. В Исландии очень много активных вулканических зон и гейзеров, получать энергию от них дешево, и поэтому цены на теплоснабжение в Исландии существенно ниже среднеевропейских. Теплом горячих вод гейзеров здесь даже отогревают тротуары зимой и нагревают воду в муниципальных бассейнах. Остальные 10 % населения согревают дома различными децентрализованными системами, например бойлерами.
США
В Штатах отопительные системы преимущественно децентрализованные. В многоквартирных домах для обогрева помещений в основном используют электроприборы - фанкойлы и кондиционеры, в загородных коттеджах - системы, работающие на газе. Считается, что в стране с довольно мягким климатом это не только способ отказаться от дорогостоящей центральной системы отопления, но и возможность каждому рассчитывать свои потребности.
Канада
По климатическим условиям эта страна, пожалуй, наиболее близка к России, но расселение населения здесь значительно менее плотное. Во многом из-за этого основным является внутридомовое, то есть децентрализованное отопление. Чаще всего в Канаде используют электрические нагреватели воздуха (кондиционеры) и газовые бойлеры. Кондиционеры удобны еще и тем, что летом они легко переходят в режим охлаждения.
Китай
Из-за довольно мягкого климата в стране для отопления в основном используют электричество. Кроме кондиционеров, китайцы греются электрическими одеялами и электрическими обогревателями. В бедных районах используют печки, которые топят дровами или углем. Централизованное отопление здесь применяется только в нескольких регионах к северу от реки Янцзы, где климат более суровый. При этом зимние туристы нередко жалуются на холод в отелях, где температура может опускаться ниже 10 градусов.
Как топят в России
Тепловая электростанция
В нашей стране генерация тепла тесно связана с производством электроэнергии. По сути, все производящие электричество станции, кроме гидроэнергетических, генерируют и тепло. Упрощенно схему теплогенерации можно представить на примере работы теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). Энергия сжигаемого топлива превращает воду в пар, который вращает турбины для выработки электричества. После этого пар собирается для нагрева теплоносителя центральной отопительной системы. По системе теплоснабжения его направляют потребителям.
По теплоцентралям нагретый теплоноситель поступает в батареи городских квартир. Через теплообменники он же нагревает и водопроводную воду на центральных или индивидуальных тепловых пунктах (ЦТП и ИТП). Остывшая вода из батарей возвращается на станцию, чтобы отправиться в котлы, превратиться в пар, раскрутить турбину для выработки электроэнергии и снова согреть теплоноситель.
Как правило, в крупных российских городах вся система теплоснабжения соединена и работает как единая сеть. Кроме ТЭЦ в нее входит сеть небольших тепловых котельных, которые отапливают удаленные районы или страхуют на случай аварии.
Кирилл Лушин
директор Института инженерно-экологического строительства и механизации (ИИЭСМ) НИУ МГСУ
Из-за особенностей климата в России централизованное теплоснабжение является оптимальным вариантом. Это не идеологическое решение, а скорее вынужденное: нигде в мире нет такого плотного расселения людей в суровых северных широтах, как у нас. Аналогов Москвы - гигантского города в настолько холодном климате - в мире нет. Децентрализованное теплоснабжение России обходилось бы значительно дороже, и тарифы на него, скорее всего, были бы выше, потому что тепла нам нужно намного больше, чем даже Скандинавии или Канаде. При этом в мире есть и другие примеры применения систем центрального отопления: у датчан, в некоторых регионах Азии, но опять же из-за климата там это не очень востребовано.
Главные недостатки такой системы - негибкость и безальтернативность. У жителей города нет выбора, как получать тепло, и городская тепловая сеть выступает здесь монополистом. Хотя ее тарифы и сдерживаются властями, в целом любая монополия порочна. Но это проблема экономическая, с технической стороны, я считаю, в Москве например, система центрального теплоснабжения выполнена очень хорошо.
Аварии, как та, что произошла на днях, в основном случаются из-за отдельных ошибок устройства и эксплуатации системы. Зачастую дело в том, что из экономии в ней циркулирует слишком сильно нагретый теплоноситель, а частые перепады его температуры ускоряют износ трубопровода. Но, опять же, существующая теплосеть неплохо себя показывает, и в критической ситуации аварийный участок перекрывают, а теплоснабжение отрезанного района осуществляют через резервные системы отопления (что и произошло на прошлой неделе). Этого достаточно, чтобы не дать разморозиться всем системам отопления пострадавшего района, а заодно и его жителям.
Стоит отметить, что в России децентрализованное теплоснабжение существенно ограничено действующими законами на территориях, где есть центральное. Многие дома с собственными котельными, например, большую часть года все равно подключены к центральной системе теплоснабжения и лишь в отдельные периоды (во время профилактического отключения горячей воды или аварии) включают собственные котлы. Но даже если домовладелец добьется того, чтобы полностью вырабатывать тепло самостоятельно, это приведет только к смене одного монополиста другим - поставщика тепла поставщиком газа или электроэнергии.
Фотографии: обложка – StockphotoVideo – stock.adobe.com 1 – caifas – tock.adobe.com, 2 – Alexander Zamaraev – stock.adobe.com
