Устройство централизованной системы отопления и принцип работы ее узлов в многоквартирном доме
Понятно, что для обеспечения теплом многоквартирного дома его нужно подключить к теплосети, идущей от котельной или ТЭЦ. Для этих целей в ведущих к зданию трубах устанавливают входные задвижки, от которых запитан один или два тепловых узла.
После задвижек, как правило, устанавливаются грязевики, предназначенные для осаждения образующихся в трубопроводе при длительном контакте с горячей водой окислов и солей металлов. К слову, эти устройства позволяют продлить срок безремонтной работы системы отопления.
Далее в домовом контуре расположены врезки горячего водоснабжения: одна на подаче, вторая на обратке. Как известно, центральное отопление функционирует на перегретой воде (температура теплоносителя с ТЭЦ составляет 130-150 0С, а чтобы жидкость не превращалась в пар, в системе создается давление 6-10 кгс). Поэтому в холодный период года ГВС подключается с обратки, где температура воды не превышает обычно 70 0С. В летний период, когда температура теплоносителя в теплосети относительно низкая, горячее водоснабжение подключается с подачи.
После задвижек ГВС находится самый главный узел системы – элеватор отопления, основное предназначение которого заключается в охлаждении перегретой (поступающей с ТЭЦ) воды до нормативных показателей, необходимых для подачи непосредственно к отопительным приборам многоквартирного дома.
Это устройство состоит из стального корпуса, в котором расположено сопло, из которого поступающая с теплоэнергоцентрали вода выходит с пониженным давлением и высокой скоростью. В результате этого создается разрежение, вызывающее подсос теплоносителя из обратки в элеватор, где и происходит смешивание воды, т.е. изменение ее температуры.
Рисунок 6 – Устройство элеватора отопления
За элеватором обычно расположены задвижки на отопление подъездов или многоквартирного дома в целом.
Далее центральное отопление предусматривает монтаж так называемых сбросов, представляющих собой вентили для перепускания или осушения системы. Иногда их соединяют с трубопроводом холодного водоснабжения с целью заполнения радиаторов водой в летний период.
В последние годы в соответствии с требованиями по обязательной установке приборов учета, на вводе в подъезды или дом устанавливаются теплосчетчики.
Рисунок 7 – Схема устройства теплового узла центральной системы отопления
Стояки и розливы централизованной системы отопления
Схема организации циркуляции воды в системе многоквартирного дома представляет собой, как правило, однотрубный вариант подачи теплоносителя с верхним или нижним розливом. При этом трубы подачи и обратки могут разводиться либо обе в подвале, либо подача на чердаке или техэтаже, а обратка в подвале.
Стояки, в свою очередь, бывают с:
- попутным движением теплоносителя;
- движением воды верху вниз;
- встречным движением снизу вверх.
При использовании схемы с нижним розливом каждая пара стояков соединяется посредством перемычек, которая может располагаться либо в квартирах на последнем этаже, либо на чердаке. При этом в верхней точке перемычки обязательно должен быть смонтирован воздухоотводчик (воздушник).
Основным недостатком этого варианта является завоздушивание системы после каждого сброса воды, что требует стравления воздуха из каждой перемычки.
Рисунок 8 – Возможные схемы центральной системы отопления с нижним розливом
Система отопления с верхним розливом предусматривает установку на техэтаже многоэтажного дома расширительного бака с вентилем-воздухоотводчиком, а также отдельные вентили, позволяющие отсекать каждый стояк.
Правильный уклон при прокладке розлива обеспечивает при открытии воздушников полный слив воды из системы за очень короткое время. Но такой вариант имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать при проектировании.
- Температура отопительных приборов уменьшается по мере движения теплоносителя вниз. Понятно, что на нижних этажах она будет значительно ниже, чем на верхних, что обычно компенсируется увеличением количества секций радиаторов или площади конвекторов.
- Процесс запуска отопления довольно прост. Для этого требуется заполнить систему, открыть имеющиеся домовые задвижки и на короткое время воздушник на расширительном баке. После этого центральное отопление и вся система начинают функционировать в полной мере.
- Сброс теплоносителя из конкретного стояка, наоборот, имеет некоторые сложности. Для этого требуется сначала найти и перекрыть нужный стояк на техэтаже многоэтажного дома, затем найти и отключить его вентиль в подвале, и только после этого можно будет открыть сбросник.
Рисунок 9 – Схема однотрубной системы отопления с верхним розливом
Какими правилами регламентируются
Правила, по которым ресурс подается в жилища, закреплены в СНиПе под номером 2.04.2-84. По данным строительным нормам оборудуется любая централизованная водоснабжающая система.
Указанным СНиПом зафиксировано минимальное значение внутритрубного давления, допускаемое на первых этажах. Оно равняется 1 бар. Такой напор позволяет создать 10-метровый водный столб.
В многоквартирных домах
В таком объекте внутритрубное давление обязательно повышается на каждые четыре метра, что эквивалентно 0,4 бар. Если в многоквартирном доме 10 этажей, то норма напора рассчитывается по схеме: (0,4 * X) + 1. Для дома в 10 этажей значение будет таковым: (0,4 * 10) + 1 = 5 бар (также встречается обозначение в виде атмосфер). В данной формуле 1 – это минимально допускаемое значение напора на 1-м этаже, 0,4 – установленный условный показатель напора для подачи ресурса на каждый этаж, а X – число этажей.
В частных домах
Давление воды рассчитывается с учетом числа этажей в частном жилище. Поскольку частные постройки обычно не выше 10 метров, то для многих таких объектов устанавливается единое минимально возможное значение внутритрубного давления. Оно равняется 1 атмосфере.
Если в частном доме несколько этажей, а его высота более 10 м, то для такого объекта устанавливается минимально возможный напор подаваемого ресурса в трубах, равный 2 атмосферам.
Разводка труб в многоэтажном доме
Для нормальной работы теплоснабжения здания необходимо знать его основные параметры. Какое давление в системе отопления многоэтажного дома, а также температурный режим будут оптимальными? Согласно нормативам эти характеристики должны иметь следующие значения:
- Давление. Для зданий до 5-ти этажей – 2-4 атм. Если же количество этажей девять – 5-7 атм. Разница заключается в напоре горячей воды для ее транспортировки на верхние уровни дома;
- Температура. Она может варьироваться от +18°С до +22°С. Это относится только к жилым помещениям. На лестничных площадках и нежилых комнатах допускается снижение до +15°С.
Определив оптимальные значения параметров можно приступать к выбору разводки отопления в многоэтажном доме.
Она во многом зависит от этажности здания, его площади и мощности всей системы. Также учитывается степень теплоизоляции дома.
Однотрубная разводка отопления
Это один из экономных вариантов организации теплового снабжения в здании с относительно большой площадью. Впервые массово однотрубная система отопления многоэтажного дома стала применяться для «хрущевок». Принцип ее работы заключается в наличии нескольких распределительных стояков, к которым происходит подключение потребителей.
Подача теплоносителя происходит по одному контуру труб. Отсутствие обратной магистрали значительно упрощает монтаж системы, уменьшая при этом затратную часть. Однако при этом ленинградская система отопления многоэтажного дома имеет ряд недостатков:
- Неравномерный нагрев помещения в зависимости от удаленности точки забора горячей воды (котла или коллекторного узла). Т.е. возможны варианты, когда у потребителя подключенного раньше по схеме, батареи будут горячее, чем у следующих по цепочке;
- Проблемы с регулировкой степени нагрева радиаторов. Для этого на каждом радиаторе нужно делать байпас;
- Сложная балансировка однотрубной системы отопления многоэтажного дома. Она осуществляется с помощью терморегуляторов и запорной арматуры. При этом сбой системы возможен даже при незначительном изменении входных параметров – температуры или давления.
В настоящее время установка однотрубной системы отопления многоэтажного дома новой постройки встречается крайне редко. Это объясняется трудностью индивидуального учета теплоносителя в отдельной квартире. Так, в жилых зданиях хрущевского проекта количество распределительных стояков в одной квартире может доходить до 5-ти. Т.е. на каждый из них необходимо устанавливать счетчик учета потребления энергоносителя.
Двухтрубная разводка отопления
Для повышения эффективности работы лучше всего устанавливать двухтрубную систему отопления многоэтажного дома. Она также состоит из распределительных стояков, но после прохождения теплоносителя через радиатор он попадает в обратную трубу.
Ее главным отличием является наличие второго контура, выполняющего функцию обратной магистрали. Он необходим для сбора остывшей воды и ее транспортировки к котлу или в тепловую станцию для дальнейшего нагрева. Во время проектирования и эксплуатации необходимо учитывать ряд особенностей системы отопления многоэтажного дома подобного типа:
- Возможность регулировки уровня температуры в отдельных квартирах и во всей магистрали в целом. Для этого необходимо установить смесительные узлы;
- Для выполнения ремонта или профилактических работ не нужно отключать всю систему, как в ленинградской схеме отопления многоэтажного дома. Достаточно с помощью запорной арматуры перекрыть поступление в отдельный контур отопления;
- Низкая инерционность. Даже при хорошей балансировке однотрубной системы отопления многоэтажного дома потребителю нужно ждать 20-30 секунд, пока горячая вода по трубопроводам дойдет до радиаторов.
Какое оптимальное давление в системе отопления многоэтажного дома? Все зависит от его этажности. Оно должно обеспечить поднятие теплоносителя на нужную высоту. В некоторых случаях эффективнее установить промежуточные насосные станции, чтобы уменьшить нагрузку на всю систему. При этом оптимальное значение давления должно быть от 3 до 5 атм.
«ИНТЕХ» — инжиниринговая компания. На нашем ресурсе air-ventilation.ru Вы можете узнать необходимую информацию и получить коммерческое предложение.
Отзывы о компании ООО «ИНТЕХ»:
Информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.
2003-2022 ИНТЕХ — Вентиляция и кондиционирование. Контакты
Виды систем отопления многоквартирных домов
В зависимости от структуры, характеристик теплоносителя и схем разводки трубопроводов отопление многоквартирного дома подразделяют на следующие типы:
По расположению источника тепла
- Поквартирная система отопления, при которой газовый котёл устанавливается в кухне или отдельном помещении. Некоторые неудобства и вложения в оборудование с лихвой компенсируются возможностью включать и регулировать отопление по своему усмотрению, а также низкими эксплуатационными затратами за счёт отсутствия потерь в теплотрассах. При наличии собственного котла практически отсутствуют ограничения по реконструкции системы. Если, к примеру, хозяева пожелают заменить батареи на тёплые водяные полы — к этому нет никаких технических препятствий.
- Индивидуальное отопление, при котором своя котельная обслуживает один дом или жилой комплекс. Такие решения встречаются как в старом жилом фонде (кочегарки), так и в новом элитном жилье, где сообщество жильцов само решает, когда начать отопительный сезон.
- Центральное отопление в многоквартирном доме наиболее распространено в типовом жилье.
Устройство центрального отопления многоквартирного дома, передача тепла от ТЭЦ осуществляется через местный теплопункт.
По характеристикам теплоносителя
- Водяное отопление, в качестве теплоносителя используется вода. В современном жилье с поквартирным или индивидуальным отоплением встречаются экономичные низкотемпературные (низкопотенциальные) системы, где температура теплоносителя не превышает 65 ºС. Но в большинстве случаев и во всех типовых домах теплоноситель имеет расчётную температуру в пределах 85-105 ºС.
- Паровое отопление квартиры в многоквартирном доме (в системе циркулирует водяной пар) имеет ряд существенных недостатков, в новых домах давно не используется, старый жилой фонд повсеместно переводят на водяные системы.
По схеме разводки
Основные схемы отопления в многоквартирных домах:
- Однотрубная — как подача, так и обратный отбор теплоносителя к отопительным приборам осуществляется по одной магистрали. Такая система встречается в «сталинках» и «хрущёвках». Обладает серьёзным недостатком: радиаторы расположены последовательно и из-за остывания в них теплоносителя температура нагрева батарей падает по мере удаления их от теплопункта. Для того, чтобы сохранить теплоотдачу, количество секций увеличивается по ходу движения теплоносителя. В чистой однотрубной схеме невозможна установка приборов регулирования. Не рекомендуется изменять конфигурацию труб, устанавливать радиаторы другого типа и габаритов, иначе работа системы может быть серьёзно нарушена.
- «Ленинградка» — усовершенствованный вариант однотрубной системы, который, благодаря подключению тепловых приборов через байпас, снижает их взаимовлияние. Можно установить на радиаторы регулирующие (не автоматические) устройства, заменить радиатор на иной тип, но схожей ёмкости и мощности.
Слева — стандартная однотрубная система, в которую мы не рекомендуем вносить никаких изменений. Справа — «ленинградка», возможна установка ручных регулирующих вентилей и корректная замена радиатора
Двухтрубная схема отопления многоквартирного дома стала широко использоваться в «брежневках», популярна и по сей день. Подающая и обратная магистрали в ней разделены, поэтому теплоноситель на входах во все квартиры и радиаторы имеет почти одинаковую температуру, замена радиаторов на иной тип и даже объём не оказывает существенного влияния на работу других приборов. На батареи можно устанавливать приборы регулирования, в том числе автоматические.
Слева — усовершенствованный вариант однотрубной схемы (аналог «ленинградки»), справа — двухтрубный вариант. Последний обеспечивает более комфортные условия, точное регулирование и даёт более широкие возможности по замене радиатора
Лучевая схема применяется в современном нетиповом жилье. Подключение приборов параллельное, взаимное влияние их минимально. Разводка, как правило, выполняется в полу, что позволяет освободить стены от труб. При установке приборов регулирования, в том числе автоматических, обеспечивается точное дозирование количества тепла по помещениям. Технически возможна как частичная, так и полная замена системы отопления в многоквартирном доме с лучевой схемой в пределах квартиры с существенным изменением её конфигурации.
При лучевой схеме в квартиру входят подающая и обратная магистрали, а разводка осуществляется параллельно отдельными контурами через коллектор. Трубы, как правило, располагают в полу, радиаторы аккуратно и незаметно подключают снизу
Особенности отопления квартиры в многоэтажном доме
Внимательно прочитав инструкцию к схеме обогрева многоэтажного дома можно убедиться, что в обязательном порядке следует соблюдать все нормы и требования.
В любой квартире должен быть соответствующий обогрев, поднимающий температуру воздуха до 22 градусов и сохраняющий влажность в помещении в пределах 40%.
Схема системы отопления многоквартирного дома предусматривает ее грамотный монтаж, благодаря чему и можно достигнуть такой температуры и влажности.
В процессе проектирования такой схемы отопления следует пригласить высококвалифицированных специалистов, которые смогут качественно просчитать все необходимые аспекты для работы. Они же должны добиться того, чтобы в трубах сохранялось равномерное давление теплоносителя. Такое давление должно быть одинаковым как на первом, так и на последнем этаже.
Основная особенность современной системы обогрева многоэтажного дома проявляется в работе на перегретой воде. Данный теплоноситель исходит из ТЭЦ и имеет очень высокую температуру – 150С с давлением до 10 атмосфер. В трубах образовывается пар за счет того, что давление в них сильно повышается, что также способствует передаче нагретой воды на последние дома многоэтажки. Также схема отопления панельного дома предполагает немалую температуру обратки в 70С. В теплую и холодную пору года температура воды может сильно отличаться, поэтому точные значения будут зависеть исключительно от особенностей окружающей среды.
Как известно, температура теплоносителя в трубах, которые установлены в многоэтажном доме, достигает 130С. Но настолько горячих батарей в современных квартирах просто-напросто не существует, а все из-за того, что есть подающая магистраль, по которой и проходит нагретая вода, а магистраль соединяется с обраткой при помощи специальной перемычки под названием «элеваторный узел».
Система отопления многоэтажного дома схема, которая является самой эффективной, в любом случае должна предусматривать наличие элеваторного узла.
Такая схема имеет много особенностей, так как такой узел предназначен для выполнения определенных функций. Теплоноситель с высокой температурой должен поступить в элеваторный узел, который выполняет основную функцию теплообмена. Вода достигает высокой температуры и при помощи высокого давления проходит через элеватор, чтобы инжектировать теплоноситель из обратки. Параллельно из трубопровода вода также подается на рециркуляцию, которая происходит в системе обогрева.
Такая схема отопления 5 этажного дома является самой эффективной, поэтому активно устанавливается в современные многоэтажные дома.
Так выглядит отопление в многоквартирном доме схема которого предусматривает наличие элеваторного узла. На нем можно увидеть много задвижек, которые выполняют немаловажную роль в обогревании и равномерной подачи тепла.
Как правило, такие задвижки без проблем регулируются в ручную. Но регулировкой задвижек, как правило, занимаются только высококвалифицированные специалисты, которые работают в госслужбах.
Устанавливая отопление в многоквартирном доме, схема также должна предусматривать наличие таких задвижек во всех возможных точках, чтобы в случае аварии можно было перекрыть поток горячей воды или убавить давление. Этому также способствуют разные коллекторы и другая аппаратура, которая работает в автоматическом режиме. Поэтому такая техника обеспечивает большую производительность отопления и эффективность ее подачи на последние этажи.
Большое количество многоэтажных домов имеют однотрубные системы отопления, которые предполагают нижнюю разводку. Стоит отметить, что учитывается также сама конструкция многоэтажки и много других аспектов, которые могут повлиять на схему отопления.
В зависимости от этих аспектов, теплоноситель может подаваться как сверху в низ, так и снизу вверх. Некоторые дома имеют специальные стояки, которые исполняют роль поставщика горячей воды вверх, а холодной вниз. Поэтому во многих квартирах устанавливают чугунные батареи, которые очень устойчивы к перепадам температур.
Причины перепадов давления в отоплении многоквартирного дома
Как уже говорилось, рабочее давление зависит от этажности здания. Но не только. Вот ряд других причин, почему оно может меняться:
- Насосы могут остановиться, если прекратится подача электроэнергии, или попросту сломаются.
- Изношенность оборудования, снижение КПД насосов с возрастом.
- Разгерметизация (утечка теплоносителя).
- Зарастание просветов в трубах и радиаторах многоэтажки.
- Рельеф, перепад высоты почвы, на которой стоит дом.
- Температура в помещении, где располагается элеватор (в мороз давление растёт).
- Самодеятельность жильцов, которые при замене элементов системы устанавливают диаметр труб больше или меньше расчетного.
- Завоздушенность отопительных приборов.
- Качество теплоносителя (в муниципальных домах он загрязнён, что вызывает повышение давления, если сравнивать его с теми же условиями для чистой воды).
- В межсезонье перепады давления вызваны работами по опрессовыванию системы.
При испытаниях, нагрузку повышают примерно в 0,5 – 1,5 раза. Это необходимо, чтобы выявить и устранить дефекты сейчас, когда на улице ещё достаточно тепло, чтобы не пришлось пожинать более серьёзные последствия в лютый мороз.
Кроме того, проверку на герметичность проводят холодным теплоносителем, что менее проблематично в случае протечки, чем прорыв в разгар отопительного сезона, когда из трубы будет вырываться горячая вода.
Но существуют также гидроудары, не поддающиеся регулированию и контролю. Так что запас прочности должен значительно превышать расчётный показатель.
За состоянием системы в целом следят общедомовые манометры. Можно установить этот небольшой прибор и у себя в квартире. Врезку его осуществляют на входе в радиатор.
Нормы по отоплению для многоквартирных домов, отапливаемых централизованно
Данные нормы являются наиболее «древними». Они рассчитывались в то время, когда на топливе для подогрева теплоносителя не экономили, батареи были горячими. Зато дома строились преимущественно из «холодных» по качествам теплосбережения материалов, то есть из бетонных панелей.
Времена изменились, но нормы остались теми же. Согласно действующему ГОСТ Р 52617-2000, температура воздуха в жилых помещениях не должна быть ниже 18°С (для угловых комнат – не менее 20°С). При этом организация – поставщик тепловой энергии имеет право в ночное время (0-5 часов) снижать температуру воздуха не более, чем на 3°С. Отдельно устанавливаются нормы отопления для различных помещений квартиры: например, в ванной комнате должно быть не менее 25°С, а в коридоре – не менее 16°С.
Общество длительно и временами небезуспешно ведет борьбу за изменение порядка определения норм отопления, привязывая их не к температуре воздуха в помещениях, а к средней температуре теплоносителя. Данный показатель является значительно более объективным для потребителей, хотя и невыгодным для поставщика тепловой энергии. Судите сами: температура в жилых помещениях часто зависит не только от работающей системы, сколько от характера жизнедеятельности человека и условий его проживания.
Например, теплопроводность кирпича значительно ниже, чем бетона, поэтому в кирпичном доме при одной и той же температуре придется затратить меньшее количество тепловой энергии. В таких помещениях, как кухня, в процессе готовки пищи выделяется тепла не намного меньше, чем от батарей отопления.
Многое зависит также от конструктивных особенностей самих отопительных приборов. Скажем, системы панельного отопления будут при той же температуре воздуха иметь более высокую теплоотдачу, чем чугунные батареи. Таким образом, нормы отопления, привязанные к температуре воздуха, являются не совсем справедливыми. При данном способе учитывается температура наружного воздуха ниже 8°С. При фиксации такого значения в течение трех дней подряд теплогенерирующая организация должна безусловно подать тепло потребителям.
Для средней полосы расчетные значения температуры теплоносителя в зависимости от температуры внешнего воздуха имеют следующие значения (для удобства пользования данными значениями, используя бытовые термометры, температурные показатели округлены):
Температура наружного воздуха, °С
Температура сетевой воды в подающем трубопроводе, °С
Пользуясь приведенной таблицей, можно легко определить температуру воды в системе панельного отопления (или в любой другой), использовав обычный градусник в момент спуска части теплоносителя из системы. Для прямой ветки пользуются данными граф 5 и 6, а для обратки – данными графы 7. Отметим, что первые три графы устанавливают отпускную температуру воды, то есть без учета потерь в передающих магистральных трубопроводах.
Если фактическая температура теплоносителя не соответствует нормативной, это является основанием для пропорционального уменьшения платы за предоставляемые услуги центрального теплоснабжения.
Есть еще вариант с установкой тепловых счетчиков, но он срабатывает лишь тогда, когда все квартиры в доме обслуживаются системой централизованного отопления. Кроме того, такие счетчики подлежат ежегодной обязательной проверке.
