Зависимая и независимая система отопления – особенности и отличия

В этой статье я расскажу о том, какими бывают системы теплоснабжения. Википедия дает следующее определение термина «теплоснабжение»: Теплоснабжение — система обеспечения теплом зданий и сооружений, предназначенного для обеспечения теплового комфорта для находящихся в них людей или для возможности выполнения технологических норм. Любая система теплоснабжения состоит из трех основных элементов: Теплоисточник. Это может быть ТЭЦ или котельная […]

Классификация

Системы теплоснабжения подразделяются на:

  • Централизованные
  • Местные (их еще называют децентрализованными).

Они могут быть водяными и паровыми. Последние используются в наши дни не часто.

Местные системы теплоснабжения

Здесь все просто. В местных системах источник тепловой энергии и ее потребитель находятся в одном здании или очень близко друг к другу. Например, в отдельном доме установлен котел. Нагретая в этом котле вода в последствии используется для удовлетворения нужд дома в отоплении и горячей воде.

Централизованные системы теплоснабжения

В централизованной системе теплоснабжения источником тепла служит ТЭЦ или котельная, которая вырабатывает тепло для группы потребителей: квартал, район города или даже весь город.

При такой системе тепло транспортируется к потребителям по магистральным тепловым сетям. От магистральных сетей теплоноситель подается в центральные тепловые пункты (ЦТП) или индивидуальные тепловые пункты (ИТП). От ЦТП тепло уже по квартальным сетям поступает в здания и сооружения потребителей.

По способу подключения системы отопления системы теплоснабжения подразделяются на:

  • Зависимые системы — теплоноситель от источника тепловой энергии (ТЭЦ, котельная) поступает непосредственно к потребителю. При такой системе в схеме не предусмотрено наличие центральных или индивидуальных тепловых пунктов. Выражаясь простым языком, вода из тепловых сетей поступает напрямую в батареи.

Зависимая схема теплоснабжения

  • Независимые системы — в этой системе присутствуют ЦТП и ИТП. Теплоноситель, циркулирующий по тепловым сетям, нагревает воду в теплообменнике (1й контур — красные и зеленые линии). Нагретая в теплообменнике вода циркулирует уже в системе отопления потребителей (2 контур — оранжевые и синие линии).

Независимая схема теплоснабжения

С помощью подпиточных насосов восполняются потери воды через неплотности и повреждения в системе и поддерживается давление в обратном трубопроводе.

По способу присоединения системы горячего водоснабжения системы теплоснабжения подразделяются на:

  • Закрытые. При такой системе вода из водопровода нагревается теплоносителем и поступает к потребителю. О ней я писал в статье «Горячее водоснабжение».

Однотрубная схема горячего водоснабжения       Двухтрубная схема горячего водоснабжения

  • Открытые. В открытой системе теплоснабжения вода для нужд ГВС отбирается непосредственно из тепловой сети. К примеру, зимой вы пользуетесь отоплением и горячей водой «из одной трубы». Для такой системы справедлив рисунок зависимой системы теплоснабжения.

Городские распределительные тепловые сети

Распределительные тепловые сети обеспечивают транспортировку теплоносителя от теплового пункта до входа в здание. Представляют собой совокупность участков теплопроводов, плотно и прочно соединенных между собой. Строительными нормативами предусмотрено два типа прокладки труб:

  • надземный;
  • подземный.

Выбор способа монтажа производится на стадии проектирования, зависит от геологических условий, архитектурной концепции застройки городских территорий, технико-экономических характеристик строительства. Надземный вид применяется, в основном, в промышленных зонах. На территории городов и поселков трубопроводы отопления укладываются под землей.

Материалом труб для систем теплоснабжения является сталь. Стальные поверхности должны изолироваться. Качественная изоляция предотвращает тепловые потери, продляет срок эксплуатации трубопроводных систем, служит антикоррозионной защитой наружных поверхностей труб. Теплоизоляционный материал должен обладать низкой теплопроводностью, малым водопоглощением, высокой прочностью.

Типы подсоединений

Схемы присоединения могут быть двух видов: зависимые и независимые. Подключение по зависимому способу является наиболее простым и распространенным вариантом. Независимая система отопления обрела свою популярность в последнее время, и широко используется при строительстве новых жилых массивов. Какое же решение является более эффективным для обеспечения тепла, комфорта и уюта любому помещению?

Особенности работы

Переход к закрытым система требует финансовых вложений, однако в будущем эти вложения окупаются. Решение о переходе принимается в подавляющем числе компаний, оказывающих населению услуги по теплоснабжению. Организация работы теплоснабжения строится различными способами, может присутствовать или отсутствовать зависимость от электрической энергии.

В качестве теплового генератора может применяться стальной или чугунный котел, работающий на твердом топливе. Постоянная загрузка горючего материала становится весомым недостатком, однако по сравнению потери температуры при отключении электричества это не кажется серьёзной проблемой.

Для обеспечения независимого отопления в частном доме помогут такие технические решения:

  • бункер и транспортная лента (подача дров или опилок, минус — для работы ленты нужна электроэнергия);
  • пиролизный котел (на первом этапе сжигается твердое топливо, на втором — полученный газ);
  • котел верхнего горения (способен работать порядка 5 суток на одной закладке, для работы требуется вентилятор).

Автоматизировать систему отопления этими способами невозможно без использования электрической энергии. Альтернативой становятся газовые котлы, оснащённые механическим термостатом. При потере температуры возобновляется подача газа и нагрев теплоносителя.

Преимущество независимой схемы отопления перед открытой понятно, но в организации такой системы есть нюансы. Варианты создания теплоснабжения по закрытой модели характеризуются разнообразием. Универсального решения не существует, для каждого конкретного случая практикуется особый подходы, выбрать подходящий вариант помогут консультации профессионалов.

Сравнение по надежности и долговечности

Практика эксплуатации технически сложных и многоуровневых систем показывает, что они менее ремонтопригодны и чаще должны подвергаться профилактическим осмотрам с обслуживающими мероприятиями. Нельзя сказать, что независимое подключение системы отопления снижает общий уровень надежности и безопасности (в некоторых случаях даже повышает), но тактика проведения ремонтно-восстановительных мероприятий должна быть на другом и более ответственном уровне.

Зависимая и независимая система отопления - различия схем, плюсы и минусы

Как минимум потребуется увеличение трудовых и временных ресурсов при обследовании теплообменника и примыкающей обвязки. Возможные неконтролируемые аварии на этом узле могут привести к повреждению трубопровода. Поэтому специалисты рекомендуют устанавливать несколько датчиков с контролем давления, температуры и герметичности. Новейшие коллекторные шкафы также предусматривают использование самодиагностических комплексов для постоянного мониторинга состояния системы. Что касается закрытой отопительной инфраструктуры, то для нее подобная контрольно-измерительная арматура тоже лишней не будет, но в этом случае ее необходимость не так высока.

Миф 1: классификация по типу расширительного бака

Закрытые системы – это системы отопления, в которых используется закрытый (мембранный) расширительный бак.

Открытые системы – это системы, соответственно, с открытым расширительным баком.

Расширительный бак нужен для того, чтобы принять избыток теплоносителя при его расширении, поскольку при повышении температуры жидкость увеличивается в объеме.

Без устройств, принимающих в себя излишек теплоносителя – давление в системе повышается, что иногда приводит к печальным последствиям, например, может произойти порыв трубопровода и срыв запорно-регулирующей арматуры.

Открытый расширительный бак (рис.1) не является герметичным – он имеет взаимосвязь с воздухом. Используется в основном в гравитационных системах отопления частных домов. В таких системах жидкость циркулирует без насоса, за счет перепада температур.

Рис.1. Открытый расширительный бак в гравитационной системе отопления

Закрытый (мембранный) расширительный бак (рис.2) представляет собой герметично закрытую металлическую емкость, разделенную на 2 камеры эластичной мембраной. Отсюда и название «мембранный».

Рис. 2. Закрытый (мембранный) расширительный бак в системе отопления

Зависимость от электроснабжения

Сведения об устройстве зависимой и независимой систем отопления для обывателя носят чисто справочны характер, потому что там, где применяются централизованные системы отопления, то есть в городах, вопросами подключения домов к теплу занимаются проектанты и коммунальщики; в поселках же и других населенных пунктах с частными домами централизованных систем отопления не бывает.

Гораздо более актуальным является вопрос энергонезависимости отопительной системы, ведь в частном секторе, где каждый дом оборудован автономным обогревом, проблемы с электроснабжением не являются редкостью, особенно в непогоду.

Давайте же посмотрим, как можно организовать индивидуальное отопление, не зависящее от электричества.

Зависимая и независимая система отопления — различия схем, плюсы и минусы

При обустройстве теплообеспечения дома используется зависимая и независимая система отопления. Их отличие заключается в разных схемах подключения к теплотрассе.

Независимая система отопления схема

Индивидуальные тепловые пункты

Тепловые пункты, используемые для обеспечения теплом отдельных зданий жилого, общественного, промышленного назначения, называются индивидуальными. ИТП могут размещаться в подвале дома, в специальном техническом помещении надземной части здания. Они комплектуются циркуляционными насосами, датчиками температуры и давления, блоками управления, запорной и регулирующей арматурой.

Какая система лучше?

Зависимая система отопления — уже не подходящий вид для современных реалий. Если жидкость в магистрали не очень горячая, ее все равно рекомендуется изолировать. Специалисты рекомендуют при финансовой возможности, рассматривать только независимую систему.

Читайте так же:

Выбор схемы отопления

Использование зависимой и независимой систем отопления определяют характеристики сетей обогрева и параметры зданий.

Для домов, высота которых составляет 12 этажей и более, целесообразно предусмотреть независимую схему подключения. Обогрев небольших поселков или предприятий можно организовать и с помощью зависимых систем.

Избежать недостатков таких сетей в старых домах позволит гидравлическая балансировка. Она поможет улучшить распределение теплоносителя, его циркуляцию и другие показатели, не прибегая к капитальной реконструкции отопления.

Сравнение двух типов

На качество теплоснабжения по зависимой схеме существенно влияет работа центрального теплоисточника. Это простой, дешевый, не требующий особого обслуживания и затрат на ремонт, способ. Однако преимущества современной независимой схемы подключения, несмотря на финансовые затраты и сложность эксплуатации очевидны.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Однотрубная система теплоснабжения с регулированием расхода теплоносителя, содержащаясовокупность теплообменных аппаратов (6), соединенных последовательно, так что обратный трубопровод одного теплообменного аппарата (6) является подающим трубопроводом следующего теплообменного аппарата (6); магистральный подающий трубопровод (1), соединенный с подающим трубопроводом (3) первого, если смотреть в направлении потока, из теплообменных аппаратов (6);магистральный обратный трубопровод (2), соединенный с обратным трубопроводом (4) последнего, если смотреть в направлении потока, из теплообменных аппаратов (6);в которой теплоноситель с температурой подачи подают с определенным расходом из магистрального подающего трубопровода (1) к совокупности теплообменных аппаратов (6);причем эта система дополнительно содержитрегулятор (9) расхода, соединенный с обратным трубопроводом (4), где регулятор расхода (9) предназначен для регулирования расхода в обратном трубопроводе (4);исполнительное устройство (10), управляющее регулятором (9) расхода;датчик (11) температуры, находящийся в состоянии теплообмена с теплоносителем в обратном трубопроводе (4).

2. Однотрубная система теплоснабжения по п.1, в которой регулятор (9) расхода дополнительно предназначен для поддержания постоянного расхода, несмотря на изменения давления в магистральном подающем трубопроводе (1).

3. Однотрубная система теплоснабжения по п.1 или 2, в которой установлен датчик (8) наружной температуры для измерения наружной по отношению к системе температуры.

4. Однотрубная система теплоснабжения по п.3, в которой имеется электронный регулятор (18), соединенный с каждым исполнительным устройством (10), а датчики (11) температуры соединены с обратными трубопроводами (4) системы.

5. Однотрубная система теплоснабжения по п.4, в которой электронный регулятор (18) соединен с датчиком температуры (19), соединенным с магистральным подающим трубопроводом (1).

6. Однотрубная система теплоснабжения по п.4 или 5, в которой электронный регулятор (18) соединен с датчиком (8) наружной температуры.

7. Однотрубная система теплоснабжения по любому из п.4 или 5, в которой каждое исполнительное устройство (10) приводится в действие при помощи импульсов.

8. Однотрубная система теплоснабжения по п.7, в которой каждое исполнительное устройство (10) представляет собой электромагнитное, пневматическое, гидравлическое или электрострикционное исполнительное устройство.

9. Однотрубная система теплоснабжения по любому из пп.4, 5 или 8, в которой электронный регулятор (18) выполнен с возможностью мониторинга измеряемых параметров и использования этих данных для оптимизации уставки температуры подачи в зависимости от наружной температуры и уставки температуры в обратном трубопроводе в зависимости от уставки температуры подачи.

10. Однотрубная система теплоснабжения по любому из п.1 или 2, в которой каждое исполнительное устройство (10) соединено непосредственно с датчиком температуры (11), является автономным устройством и содержит средства регулирования уставки температуры в обратном трубопроводе.

11. Однотрубная система теплоснабжения по п.10, в которой исполнительное устройство (10) представляет собой термостат.

12. Однотрубная система теплоснабжения по любому из пп.1, 2, 4, 5, 8 или 11, в которой подающий трубопровод (3) и обратный трубопровод (4) каждого теплообменного аппарата (6) из совокупности теплообменных аппаратов (6) дополнительно соединены байпасом (5).

13. Однотрубная система теплоснабжения по любому из пп.1, 2, 4, 5, 8 или 11, содержащая по меньшей мере две совокупности теплообменных аппаратов (6), соединенных последовательно друг с другом и присоединенных к одному и тому же магистральному подающему трубопроводу (1) и магистральному обратному трубопроводу (2) с раздельной регулировкой расхода в каждой из совокупностей.

14. Однотрубная система теплоснабжения по любому из пп.1, 2, 4, 5, 8 или 11, в которой температуру подачи регулируют в соответствии с уставкой температуры в подающем трубопроводе в зависимости от внешних по отношению к системе параметров, а расход регулируют в соответствии с уставкой температуры в обратном трубопроводе в зависимости от температуры теплоносителя вниз по потоку от первого аппарата (6) из совокупности теплообменных аппаратов.

15. Однотрубная система теплоснабжения по п.14, в которой уставку температуры в обратном трубопроводе регулируют в ответ на регулирование уставки температуры подачи.

Безопасность и эффективность независимых систем отопления

Чтобы иметь возможность экономить деньги на обогреве необходимо соблюсти несколько условий:

  1. Разработать и согласовать проект в разрешительных органах. Без утвержденного ГИП и согласованного со всеми инстанциями проекта все модификации будут незаконными. Поэтому воспользоваться результатами не удастся.
  2. Произвести монтаж или реконструкции существующего оборудования согласно проектного решения.
  3. Установить счетчик тепловой энергии. Это позволить рассчитываться за полученную тепловую энергию именно в том объеме, в котором она была потреблена.
  4. Обеспечить необходимый уровень автоматизации либо ручного регулирования. ТЭЦ не особо оперативно реагирует на температурные изменения погодных условий и могут продолжать кочегарить свои котлы на полную катушку. А через бак теплообмена невостребованная энергия будет передаваться в сети потребителей, открывающих окна и форточки от избыточной жары.
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...