Что такое открытая система теплоснабжения
различия схем на примерах фото и видео
Содержание:
4. Экономия ресурсовБлагодаря теплоснабжению дома и квартиры обеспечиваются теплом, а соответственно в них комфортно находиться. Одновременно с обогревом жилые строения, промышленные объекты, общественные здания получают горячее водоснабжение для бытовых или производственных потребностей. В зависимости от способа доставки теплоносителя на сегодняшний день существуют открытые и закрытые системы теплоснабжения.
Одновременно схемы обустройства систем теплообеспечения бывают:
- централизованными - ими обслуживаются целые жилые районы или населенные пункты;
- местными – для обогрева одного строения или группы зданий.
Открытые системы теплоснабжения
В открытой системе вода подается постоянно из теплоцентрали и это компенсирует ее расход даже при условии полного разбора. В советское время по такому принципу функционировало примерно 50% теплосетей, что объяснялось экономичностью и минимизацией затрат на обогрев и ГВС.
Но открытая система теплоснабжения имеет ряд недостатков. Чистота воды в трубопроводах не соответствует требованиям санитарно-гигиенических норм. Поскольку жидкость перемещается по трубам значительной протяженности, она становится другого цвета и приобретает неприятные запахи. Часто при взятии проб воды работниками санэпидемстанций из таких трубопроводов в ней обнаруживают вредоносные бактерии.
Открытая схема теплоснабжения функционирует на основе законов термодинамики: горячая вода поднимается вверх, благодаря чему на выходе котла создается высокое давление, а на входе в теплогенератор - небольшое разряжение. Далее жидкость направляется из зоны повышенного давления в зону более низкого и в результате осуществляется естественная циркуляция теплоносителя.Желание очистить поступающую по открытой системе жидкость приводит к снижению экономичности теплоснабжения. Даже самые современные способы устранения загрязнений воды не способны преодолеть этот значительный недостаток. Поскольку протяженность сетей немалая, возрастают расходы, а эффективность очистки остается прежней.
Будучи в нагретом состоянии, вода имеет свойство увеличиваться в объеме, поэтому для данного типа отопительной системы требуется наличие открытого расширительного бака, такого как на фото – это устройство абсолютно негерметично и напрямую соединяется с атмосферой. Поэтому такое обеспечение теплом получило соответствующее название - открытая водяная система теплоснабжения.
В открытом типе вода нагревается до 65 градусов и потом подается к кранам водоразбора, откуда поступает к потребителям. Подобный вариант теплоснабжения позволяет пользоваться дешевыми смесителями вместо дорого теплообменного оборудования. Так как разбор подогретой воды неравномерен, по этой причине линии подачи конечному потребителю рассчитывают с учетом максимального потребления.
Закрытые системы теплоснабжения
Представляет собой закрытая система теплоснабжения конструкцию, в которой теплоноситель, циркулирующий в трубопроводе, используется только для обогрева и вода из тепловой сети не отбирается на горячее водоснабжение.
В закрытом варианте обеспечения обогрева помещений подача тепла регулируется централизованно, а количество жидкости в системе остается неизменной. Расход тепловой энергии зависит от температуры циркулирующего по трубам и радиаторам теплоносителя.
В системах теплоснабжения закрытого типа, как правило, используются тепловые пункты, в которые горячая вода поступает от поставщика теплоэнергии, например ТЭЦ. Далее температура теплоносителя доводится до нужных параметров для теплообеспечения и горячего водоснабжения и направляется потребителям.
Когда функционирует закрытая система теплоснабжения – схема поставки тепла обеспечивает высокое качество ГВС и энергосберегающий эффект. Ее главный недостаток - сложность водоподготовки по причине удаленности одного теплового пункта от другого.
Зависимая и независимая системы теплоснабжения
И открытая и закрытая система теплоснабжения могут подсоединяться двумя способами – зависимым и независимым.
Зависимый способ подключения открытой системы означает подсоединение через элеваторы и насосы. В независимом типе горячая вода поступает через теплообменник.
Экономия ресурсов
Зависимый тип закрытой системы предусматривает, что вода поступает к потребителю, минуя тепловые пункты. В данном случае нет необходимости устанавливать циркуляционные насосы, приборы для регулировки теплообмена и автоматического контроля. Но есть и минус – невозможность регулировать температурный режим в системе.
Независимые закрытые системы теплоснабжения экономят энергоресурсы в размере 10-40 % в год. Они позволяют регулировать количество поставляемого тепла, температуру теплоносителя и улучшать его качественные характеристики, что приводит к надежной работе нагревательного оборудования.
Пример открытой системы теплоснабжения на видео:
Системы теплоснабжения - открытые и закрытые
Системы теплоснабжения - открытые и закрытые
Открытые системы теплоснабжения
Открытые системы теплоснабжения с промышленными котлами – это системы, в которых происходит водоразбор горячей воды для нужд потребителя непосредственно из теплосети.
Водоразбор может быть частичным или полным. Оставшаяся в системе горячая вода используется для отопления и вентиляции. Расход воды в теплосети при этом компенсируется дополнительным количеством воды, подающимся в тепловую сеть.
К основным преимуществам открытой системы теплоснабжения - это ее экономическая выгода.
К недостатками открытой системы теплоснабжения считают невысокое санитарно-гигиеническое качество воды. Отопительные приборы, трубопроводные сети придают воде цветность, запах, образуются различные примеси, бактерии. Для очистки воды в открытой системе применяются различные методы, но их использование снижает экономический эффект.
Закрытые системы теплоснабжения
Закрытые системы теплоснабжения – системы, в которых циркулирующая в трубопроводе вода используется только как теплоноситель, и не забирается из теплосети для обеспечения горячего водоснабжения.
Система в этом случае полностью закрыта от окружающей среды. В закрытой системе возможна незначительная утечка теплоносителя. Потери воды восполняются с помощью регулятора подпитки автоматически.
Подача тепла в закрытой системе теплоснабжения регулируется централизованно, при этом количество теплоносителя (воды) остается в системе неизменным, а расход тепла зависит от температуры циркулирующего теплоносителя.
В закрытых системах теплоснабжения, используются возможности тепловых пунктов. К ним поступает теплоноситель от поставщика теплоэнергии, а центральные тепловые пункты районов регулируют температуру теплоносителя до необходимой величины для нужд отопления и горячего водоснабжения, и распределяют потребителю.
К преимуществами закрытой системы теплоснабжения относят высокое качество горячего водоснабжения, энергосберегающий эффект.
Недостатками закрытой системы теплоснабжения – сложности водоподготовки из-за удаленности тепловых пунктов друг от друга.
Закрытая и открытая система теплоснабжения: особенности, недостатки и преимущества
Для отопления помещений применяется закрытая и открытая система теплоснабжения. Последний вариант дополнительно обеспечивает потребителя горячей водой. При этом необходимо контролировать постоянное пополнение системы.
Закрытая система применяет воду только как теплоноситель. Она постоянно циркулирует по замкнутому циклу, где потери минимальны.
Любая система состоит из трех главных частей:
- источник тепла: котельная, ТЭЦ и др.;
- тепловые сети, по которым транспортируется теплоноситель;
- потребители тепла: калориферы, радиаторы.
Особенности открытой системы
Достоинством открытой системы является ее экономичность. Из-за большой протяженности трубопроводов качество воды ухудшается: она становится мутной, приобретает цветность, имеет неприятный запах. Попытки очистить ее делают способ применения дорогим.
Трубы теплосети можно увидеть в больших городах. Они имеют большой диаметр и укутаны в теплоизолятор. От них делаются отводы к отдельным домам через тепловую подстанцию. Горячая вода поступает для использования и к радиаторам отопления из общего источника. Ее температура колеблется в пределах 50-75°С.
Подключение теплоснабжения к сети производится зависимым и независимым способами, реализующими закрытую и открытую системы теплоснабжения. Первый заключается в подаче воды напрямую – с помощью насосов и элеваторных узлов, где она доводится до требуемой температуры путем смешивания с холодной водой. Независимый способ заключается в подаче горячей воды через теплообменник. Он более затратный, но качество воды у потребителя выше.
Особенности закрытой системы
Тепловая магистраль выполнена в виде отдельного замкнутого контура. Вода в ней подогревается через теплообменники от магистрали ТЭЦ. Здесь требуются дополнительные насосы. Температурный режим получается более стабильный, а вода – лучше. Она остается в системе и не забирается потребителем. Минимальные потери воды восстанавливаются автоматической подпиткой.
Закрытая автономная система получает энергию от теплоносителя, поступающего на тепловые пункты. Там вода доводится до необходимых параметров. Для систем отопления и горячего водопровода поддерживаются разные температурные режимы.
Недостатком системы является сложность процесса водоподготовки. Также дорого обходится доставка воды в тепловые пункты, расположенные далеко друг от друга.
Трубы тепловых сетей
В настоящее время отечественные тепловые сети находятся в аварийном состоянии. В связи с большим износом коммуникаций дешевле заменить трубы для теплотрассы на новые, чем заниматься постоянным ремонтом.
Сразу обновить все старые коммуникации в стране невозможно. При строительстве или капитальном ремонте домов устанавливают новые трубы в пенополиуретановой изоляции (ППУ), в несколько раз сокращающие потери тепла. Трубы для теплотрассы изготавливают по специальной технологии, заливая пеной зазор между расположенной внутри стальной трубой и оболочкой.
Температура транспортируемой жидкости может достигать 140°С.
Использование ППУ в качестве теплоизоляции позволяет сохранять тепло значительно лучше традиционных защитных материалов.
Теплоснабжение многоквартирных жилых домов
В отличие от дачи или коттеджа, теплоснабжение многоквартирного дома содержит сложную схему разводки труб и нагревателей. Кроме того, в систему входят средства контроля и обеспечения безопасности.
Для жилых помещений существуют нормативы отопления, где указываются критические уровни температуры и допустимые погрешности, зависящие от сезона, погоды и времени суток. Если сравнить закрытую и открытую системы теплоснабжения, первая лучше поддерживает необходимые параметры.
Коммунальное теплоснабжение должно обеспечивать поддерживание основных параметров в соответствии с ГОСТ 30494-96.
Наибольшие потери тепла происходят на лестничных клетках жилых домов.
Снабжение теплом большей частью производится по старым технологиям. По существу системы отопления и охлаждения должны объединяться в общий комплекс.
Недостатки централизованного отопления жилых домов приводят к необходимости создания индивидуальных систем. Сделать это сложно из-за проблем на законодательном уровне.
Автономное теплоснабжение жилого дома
В зданиях старого типа по проекту предусмотрена централизованная система. Индивидуальные схемы позволяют выбрать типы систем теплоснабжения в плане снижения расходов на энергоноситель. Здесь имеется возможность их мобильного отключения при отсутствии необходимости.
Проектирование автономных систем производится с учетом нормативов отопления. Без этого дом сдать в эксплуатацию невозможно. Следование нормам гарантирует комфорт для проживания жильцов дома.
Источником нагрева воды обычно служит газовый или электрический котел. Необходимо выбрать способ промывки системы. В централизованных системах применяется гидродинамический способ. Для автономной можно использовать химический. При этом необходимо учитывать безопасность влияния реагентов на радиаторы и трубы.
Правовые основы отношений в области теплоснабжения
Отношения энергетических компаний и потребителей регламентирует ФЗ о теплоснабжении № 190, вступивший в силу с 2010 г.
- В главе 1 излагаются основные понятия и общие положения, определяющие сферу правовых основ экономических отношений в теплоснабжении. В нее также входит обеспечение горячей водой. Утверждаются общие принципы организации поставки тепла, заключающиеся в создании надежных, эффективных и развивающихся систем, что очень важно для проживания в сложном российском климате.
- Главы 2 и 3 отражают обширную область полномочий местных органов власти, которые управляют ценообразованием в сфере теплоснабжения, утверждают правила его организации, учет расхода тепловой энергии и нормативы ее потерь при передаче. Полнота власти в этих вопросах позволяет контролировать организации теплоснабжения, относящиеся к монополистам.
- В главе 4 отражаются отношения между поставщиком тепловой энергии и потребителем на основании договора. Рассматриваются все правовые аспекты подключения к тепловым сетям.
- Глава 5 отражает правила подготовки к сезону отопления и ремонта тепловых сетей и источников. В ней описывается, что делать при неплатежах по договору и несанкционированных подключениях к тепловым сетям.
- В главе 6 определяются условия перехода организации в статус саморегулируемой в области теплоснабжения, организации передачи прав на владение и пользование объектом теплоснабжения.
Пользователи тепловой энергии должны знать положения ФЗ о теплоснабжении, чтобы отстаивать свои законные права.
Составление схемы теплоснабжения
Схема теплоснабжения представляет собой предпроектный документ, в котором отражены правовые отношения, условия функционирования и развития системы обеспечения теплом городского округа, поселения. По отношению к ней в федеральный закон входят определенные нормы.
- Схемы теплоснабжения для поселений утверждаются органами исполнительной власти или местного самоуправления, в зависимости от численности населения.
- Для соответствующей территории должна быть единая теплоснабжающая организация.
- В схеме указываются энергетические источники с указанием их основных параметров (загрузка, графики работы и др.) и радиусом действия.
- Указываются мероприятия по развитию системы обеспечения теплом, консервации избыточных мощностей, созданию условий ее бесперебойной работы.
Объекты теплоснабжения размещаются в границах поселения согласно утвержденной схеме.
Цели применения схемы теплоснабжения
- определение единой теплоснабжающей организации;
- определение возможности подключения к тепловым сетям объектов капитального строительства;
- включение мероприятий по развитию систем подачи тепла в инвестиционную программу организации теплоснабжения.
Заключение
Если сравнить закрытую и открытую системы теплоснабжения, в настоящее время перспективной является внедрение первой. Горячее водоснабжение позволяет повысить качество подаваемой воды до уровня питьевой.
Несмотря на то что новые технологии являются ресурсосберегающими и сокращают выбросы в атмосферу, они требуют значительных инвестиций. При этом не хватает квалифицированных специалистов в связи с отсутствием специальной кадровой подготовки и низким уровнем заработной платы.
Способы внедрения находятся за счет коммерческого и бюджетного финансирования, конкурсов на инвестиционные проекты и др. мероприятий.
Открытая система теплоснабжения принцип работы
Таковой называется система, где разогретый теплоноситель забирается из раздающего и возвратного трубопроводов, в смеситель, где доведённый до температуры в 65° С, раздаётся через распределительную арматуру водоснабжения, в потребительскую сеть. Собственно из-за прямого, открытого использования теплоносителя потребителями, система и зовётся открытой. Оставшаяся масса теплоносителя, работает на обогрев либо вентиляцию. То есть – вода в данном случае, будет одновременно и циркуляционной и водопроводной.
Благодаря раздаче воды, прямо из теплосети, возможно применить более дешевые смесители, в отличие от специальных теплообменников. В этом заключается основное преимущество открытой системы теплоснабжения. Приблизительно половина, если не более, действующих в нашей стране систем, открытые.
Очистка в теплоносителе
К сожалению, вода, проходя через теплообменники трубопровод и отопительные приборы конечных потребителей тепла, значительно снижает свои санитарно-гигиенические свойства, что в свою очередь является главным недостатком такой системы теплоснабжения.
Нежелательный контакт с металлами способными окисляться и корродировать может вызывать устойчивый, неприятный запах воды, окрашивать её солями или окислами металлов, отложения или осадок оказывает негативное влияние. Когда отопление подключается к тепловой сети посредством элеватора, как зависимая и при этом используются радиаторы, в последних вероятней всего возникнут скопления вредных бактерий. Чтобы повысить добротность воды получаемой из теплосети, рационально подсоединять отопительное оборудование по независимой схеме, применяя теплообменник.
Гидродинамическая кавитация для очисткb
Для борьбы с образованием накипи, с содержанием кислорода в воде, с осадочными отложениями, в теплообменниках нагревательных установок и котлах, применяется химическая очистка воды и её деаэрация. Такие меры несколько понижают экономическую эффективность открытой системы теплоснабжения в целом. Более того, постоянный свежий приток из водопровода, делает необходимой постоянную обработку теплоносителя.
Работа теплогенерирующих элементов и циркуляционных линий
Теплогенерирующим элементом описываемой системы являются котлы ТЭЦ или котельной. Разогретый пар, попадая в конденсаторы – теплообменники, отдаёт тепло воде, выступающей теплоносителем. Поступившая из обслуживаемого теплового пункта вода, нагнетается в теплообменник вспомогательным насосом. Эта вода, не пошла на водоснабжение и является циркуляционной составляющей, её расход в сети контролируется автоматически. Часть теплоносителя, израсходованного на водоснабжение, восполняется на обратном трубопроводе, перед ускорительным насосом. Вода поступившая из водопровода, будет подогрета в конденсаторе турбины и пройдёт химическую очистку. После вода должна быть освобождена от кислорода в деаэраторе, при поддержке определённой температуры паром.
И наконец, через автоматический регулятор подпитки она попадает в теплосеть. В основных нагревателях, вода нагревается до 120° С, но в зимний период при особенно низкой температуре, требуется более горячая вода. Необходима временная, дополнительная мощность, для превышения основной рабочей температуры. Для этой цели используется специальный котёл работающий в режиме догрева, в диапазоне температур от 70 до 150° С.
Непрерывное течение воды гарантируется насосом, она по тепловому трубопроводу подаётся в обслуживаемые точки и делится среди потребителей. В тепловых пунктах, сперва совершается отбор, с целью горячего водоснабжения. Температура удерживается стабильной, при помощи регулятора, поставленного непосредственно в области отбора. Далее же ставится обратный клапан, позволяющий исключить попадание подведённого теплоносителя мгновенно в обратку при регуляции температуры.
Поддержка постоянной температуры теплой воды, гарантируется циркуляционной линией, без связи с интенсивности ее применения. Поэтому, стабильное давление, достигается установкой регулятора подпора в абонентскую обратку. Регулятор гарантирует стабильное давление на собственном входе, при изменении расхода и выходящего давления. Это делает возможным залив теплоносителя, при низком давлении в обратке.
От потребности в тепле и воде естественно зависит их выработка. Посредством регулятора температуры, достигается постоянный, необходимый температурный режим, не важно каков расход воды. Несмотря на непрерывный отбор носителя в открытой системе теплоснабжения, амортизируемый регулятором расхода, баланс поддерживается регулировкой температурного графика, на теплогенераторе.
В итоге, при разном потреблении тепла и воды, теплопункт обеспечивает несвязанную и независимую регуляцию потребления, удовлетворяющую потребности абонентов.
Видео: Безопасная и экономичная система отопления
Повышение эффективности
Бывают периоды, когда температура подаваемой воды, выше необходимой, для нужд отопления. Необходимость в теплоте уменьшается и наоборот повышается расход носителя. При этом больше количество подключенных потребителей, положительно сказывается на равномерности расхода теплоносителя и самого тепла. Расчетное значение расхода принимается равным идущему на обогрев. Без отбора носителя, значение расхода будет максимальным.
В данном случае, под термином «расход», следует понимать количество проходящего через точку учёта теплоносителя. Чтобы снизить расход носителя, а следовательно повысить эффективность, подачу тепла и горячее водоснабжение регулируют в комплексе. Устанавливается определённый связанный лимит, для отопления и горячей воды. При таком лимитировании, определяется суммарный расход, состоящий из: среднего по горячему водоснабжению и расчётного по отоплению. При таком подходе можно контролировать расход понедельно и посуточно. В результате возможно балансировать подачу теплоты для отопления или снабжения горячей водой, компенсируя недостачу, либо сдерживая перерасход, глядя на средний суммарный показатель. Если перерасход по водоснабжению, ограничивается расход на обогреве и наоборот.
Подача разного количества тепла, для отопительной системы, возможно благодаря тепловой инерции и способности аккумулировать его зданием. Благодаря этому, возможна балансировка и распределение расхода, в пределах норм колебания температуры.
Нормативами установлена дельта колебания в полтора градуса. При соотношении, расхода тепла по водоснабжению и расчётного по отоплению, равном или меньше 0.6, колебания температуры в здании не привысят норм. Если это отношение больше, выход стоит искать в независимом регулировании.
Открытая система теплоснабжения непрерывно дополняется теплоносителем, температура коего колеблется от 5 до 15° С. Разность между температурой конденсата в обменнике ТЕЦ и поступившей водой составляет 20 – 25° С, чего хватит для применения в теплоснабжении. Возможно использование открытой системы, рассчитанной по расходу на исключительно отопительную нагрузку. Для этого, температуру увеличивают, компенсируя расход по водоснабжению.
Значение водоподготовки
В теплофикационных котлах и конденсаторах невозможно обойтись без водоподготовки. Весь циркулирующий и поступающий теплоноситель контактирует с теплообменными поверхностями котлов и его химическая очистка и смягчение критически важна для производительности. Обработка воды не даёт образоваться накипи и повышает срок между ремонтно профилактическими работами. Повышенная жесткость носителя требует обязательных мер, по её снижению. Это касается любой системы теплоснабжения, однако в открытой, проводить водоподготовку имеет смысл при превышении жесткости в 2 градуса (мг * экв/л). Кроме перечисленного, проведение процесса централизованной очистки и смягчения воды, технологически проще и дешевле в открытой системе, чем в закрытой.
Таблица расчета тепловых потерь
В рассматриваемой системе, происходит постоянное изменение расхода теплоносителя по разным причинам. Сезонное повышение отбора, изменение расхода в процессе регуляции и баланса температур. Суточные скачки расхода, вызванные совпадением, как то одновременное пользование абонентами. Все эти случаи прямо влияют на перемену давлений у потребителей и всей гидросистеме в общем.
Данные системы теплоснабжения используются на практике довольно широко ввиду их простоты, относительной дешевизны обустройства индивидуальных теплопунктов и незначительными габаритами помещений, для обустройства оборудования. Но именно способ зависимого подключения и его техническая примитивность обуславливают невысокую эффективность, в сравнении с независимым способом подключения. Объяснить это можно рядом факторов:
- Применение так называемых «элеваторов», как основного инструмента для смешивания и циркуляции воды. Причём коэффициент полезного действия такого узла очень низок.
- Для жизнеспособности системы, обязательно обеспечить разницу давлений между питающим и обратным потоком носителя тепла. Минимум составляет 0.2 МПа.
- Понижение давления в обратном трубопроводе может приводить к появлению воздушных пробок в верхних участках системы и к перебоям водоснабжения.
- Обеспечение горячей водой происходит при подаче носителя под определённым давлением.
Эти технические условия, в отдельных случаях могут требовать больших затрат, на обеспечение высокого давления в магистрали, на обоих направлениях – прямом и обратном. Необходимые режимы обеспечиваются насосными станциями потребляющими значительное количество энергии, что и составляет основную долю электропотребления. Высокие динамические нагрузки на тепломагистраль, приводят к авариям, теплопотерям и снижают надёжность, и ресурс сетевого оборудования. Большая доля таких происшествий приходится на устаревшие, изношенные магистрали.
Открытая и закрытая система теплоснабжения
Теплоснабжением называют снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений для обеспечения как коммунально-бытовых (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение), так и технологических нужд потребителей.
Теплоснабжение бывает местным и централизованным. Система централизованного теплоснабжения обслуживает жилые или промышленные районы, а местного - одно или несколько зданий. В России наибольшее значение приобрело централизованное теплоснабжение.
В зависимости от способа присоединения системы горячего водоснабжения к системе теплоснабжения, последнее делится на открытое и закрытое.
Открытые системы теплоснабжения
Открытые системы теплоснабжения характеризуются тем, что водоразбор горячей воды для нужд потребителя происходит непосредственно из теплосети, причем, он может быть как полным, так и частичным. Остающаяся в системе горячая вода продолжает использоваться для отопления или вентиляции.
Расход воды в теплосети при этом способе компенсируется дополнительным количеством воды, которая подается в тепловую сеть. Преимущество открытой системы теплоснабжения заключается в ее экономической выгоде. Во время советского периода почти 50 % всех систем теплоснабжения были открытого типа.
В то же время, нельзя сбрасывать со счетов то, что такая система теплоснабжения имеет и ряд существенных недостатков. Прежде всего, это невысокое санитарно-гигиеническое качество воды. Отопительные приборы и трубопроводные сети придают воде специфический запах и цветность, появляются различные посторонние примеси, а также, бактерии. Для очистки воды в открытой системе обычно применяются различные методы, но их использование снижает экономический эффект.
Открытая система теплоснабжения по способу присоединения к теплосетям может быть зависимой, т.е. соединяться через элеваторы и насосы, или присоединяться по независимой схеме - через теплообменники. Остановимся на этом подробней.
Зависимые системы теплоснабжения
Зависимые системы теплоснабжения, это такие системы, в которых теплоноситель по трубопроводу попадает сразу в систему отопления потребителя. Здесь нет никаких промежуточных теплообменников, тепловых пунктов и гидравлической изоляции. Несомненно, что такая схема присоединения понятна и конструктивно проста. Она несложна в обслуживании и не требует никакого дополнительного оборудования, например, циркуляционных насосов, автоматических приборов регулирования и контроля, теплообменников и т.д. Чаще всего, эта система привлекает своей, на первый взгляд, экономичностью.
Однако она имеет существенный недостаток, а именно, невозможность отрегулировать теплоснабжение в начале и конце отопительного сезона, когда появляется избыток тепла. Это не только влияет на комфорт потребителя, но и приводит к теплопотерям, что снижает ее кажущуюся первоначально экономичность.
Когда становятся актуальными вопросы энергосбережения, разрабатываются и активно внедряются методики перехода зависимой системы теплоснабжения к независимой, это позволяет экономию тепла порядка на 10-40% в год.
Независимые системы теплоснабжения
Независимыми системами теплоснабжения называют системы, в которых отопительное оборудование потребителей изолировано гидравлически от производителя тепла, а для теплоснабжения потребителей используют дополнительные теплообменники центральных тепловых пунктов.
Независимая система теплоснабжения имеет целый ряд неоспоримых преимуществ. Это:
- возможность регулирования количества тепла, доставленного к потребителю при помощи регулирования вторичного теплоносителя;
- ее более высокая надежность;
- энергосберегающий эффект, при такой системе экономия тепла составляет 10-40 %;
- появляется возможность улучшения эксплуатационных и технических качеств теплоносителя, что существенно повышает защиту котельных установок от загрязнений.
Благодаря этим преимуществам, независимые системы теплоснабжения стали активно применяться в крупных городах, где тепловые сети достаточно протяженны и существует большой разброс тепловых нагрузок.
В настоящее время разработаны и успешно внедряются технологии реконструкции зависимых систем в независимые. Несмотря на значительные капиталовложения это, в конечном итоге, дает свой эффект. Естественно, что независимая открытая система - дороже, однако она значительно улучшает качество воды по сравнению с зависимой.
Закрытые системы теплоснабжения
Закрытые системы теплоснабжения – это системы, в которых вода, циркулирующая в трубопроводе, используется только как теплоноситель, и не забирается из теплосистемы для нужд обеспечения горячего водоснабжения. При такой схеме система полностью закрыта от окружающей среды.
Конечно же, утечки теплоносителя возможны и при такой системе, однако, они весьма незначительны и легко устраняются, а потери воды без проблем автоматически восполняются с помощью регулятора подпитки.
Подача тепла в закрытой системе теплоснабжения регулируется централизованным способом, при этом количество теплоносителя, т.е. воды, остается в системе неизменным. Расход тепла в системе зависит от температуры циркулирующего теплоносителя.
Как правило, в закрытых системах теплоснабжения используются возможности тепловых пунктов. На них, от поставщика теплоэнергии, например, ТЭЦ, поступает теплоноситель, а его температура регулируется до необходимой величины для нужд отопления и горячего водоснабжения районными центральными тепловыми пунктами, которые и распределяют ее по потребителям.
Приемущества и недостатки закрытой системы теплоснабжения
Преимущества закрытой системы теплоснабжения заключаются в высоком качестве горячего водоснабжения. Кроме того, она дает энергосберегающий эффект.
Ее, практически, единственный недостаток в сложности водоподготовки из-за удаленности тепловых пунктов друг от друга.
открытая или закрытая, что это такое, разница
При помощи теплоснабжения отапливаются практически все частные дома и квартиры. Возникает принцип естественной циркуляции тепла, благодаря чему в помещениях создается теплая и комфортная атмосфера. Как и отопление, все промышленные и жилые сооружения имеют подключение к горячему водоснабжению — специальной системе подачи нагретой воды.
Согласно методу транзита теплового носителя в помещение, имеет место деление на открытые системы отопления и закрытые аналоги теплоснабжения. Каждая со своими принципами работы и способами циркуляции. От пользователя требуется знать основные отличия систем, плюсы и минусы каждой из них, а также важные характеристики и качества для оптимального выбора, например, в частный дом.
Содержание статьи:
Что это такое?
Тепловое обеспечение домов и квартир делятся на два типа:
- местные системы обеспечения, которые подразумевают поставку тепла в одно сооружение или небольшую группу;
- централизованная поставка теплового снабжения, которая применяется для целых поселков, районов.
Важно! Для обогрева квартир применяется отопление открытого или закрытого типов.
Каждый из них обладает некоторыми отличиями. Например, открытый тип заключается в подаче нагретого теплоносителя для пользователей непосредственно из тепловой сети. Каждый из пользователей забирает часть теплового носителя или его целиком. Закрытый тип подразумевает замкнутый контур, где нагрев теплоносителя и его потребление проходит в пределах одной системы.
Открытая
В представленной схеме теплоноситель (вода) регулярно подается из тепловой централи, что компенсирует ее потребление и расход даже в случае полного разбора. В отечественных советских условиях согласно такой схемы работало около 50 процентов тепловых сетей, что предоставляло наибольшую экономию и снижение расходов на обогрев и горячее водоснабжение.
Однако, несмотря на экономические преимущества и другие сильные стороны, открытая схема обладает некоторыми существенными недостатками. Чистота теплоносителя в трубах не проходит согласно санитарно-гигиенических показателей. Вода проходит в системе с довольно большой продолжительностью, в связи с чем сильно меняет цвет и приобретает неприятный запах. Во время тестирования качества воды сотрудники санитарно-эпидемиологической станции находят вредные бактерии в трубопроводах.
Обратите внимание! Чтобы прочистить транспортируемую воду в открытой системе, необходимо снизить эффективность и экономичность снабжения тепловой энергией.
Несмотря на обилие наиболее технологичных методов очистки теплоносителя, представленный минус системы устранить практически невозможно. В связи с большой длиной сети отопления, растет стоимость, однако качество очистки не меняется.
Открытая технология работает на основе классических термодинамических законов. Нагретый теплоноситель поднимается вверх, в связи с чем на выходе нагревателя появляется высокое давление. При этом на входе в тепловой генератор образуется невысокое разряжение. Последовательно вода перемещается из зоны с увеличенным давлением в участок с пониженным. Это обеспечивает естественную циркуляцию воды, в отличие от закрытой системы, где циркуляция зачастую принудительная.
Находясь в нагретом состоянии, вода постоянно увеличивает собственный объем. Для указанной системы необходима обязательная установка расширительного бака. Такое изделие не обладает полной герметичностью и контактирует с окружающей атмосферой. Именно по этой причине теплообеспечение такого типа носит название открытой системы водяного теплового снабжения.
При указанной технологии, вода проходит нагрев до 65 градусов по Цельсию и транзитом поступает в водоразборные краны. В дальнейшем она перемещается непосредственно к потребителям. Такая технологическая особенность позволяет применять стандартные недорогие смесители и обойтись без дорогостоящих изделий теплового обмена. Поскольку разбор нагретого теплоносителя происходит неравномерно, то линии транзита для конечных пользователей рассчитывают всегда с наиболее возможным потреблением.
Закрытая
Представленная система получила максимальное распространение в условиях частных домов или многоэтажек с индивидуальными котлами и обогревом. Такая технология заключается в конструкции, где вода, проходящая по трубопроводу, применяется только для отопления или нагрева, а вода из тепловой сети не расходуется на горячее водоснабжение.
Что такое закрытая система отопления, и почему она носит такое название, будет понятно, если рассмотреть ее схему на рисунке.
Все компоненты системы отопления не входят в контакт с окружающей атмосферой и наглухо закрыты. Схема обладает небольшой потерей воды, однако они автоматически восполняются с помощью регулятора подпитки.
Закрытая технология обеспечения нагрева теплоносителя для обогрева может быть отрегулирована централизованно. При этом количество воды в системе не меняется. Потребление тепловой энергии зависит от температуры нагрева проходящего по трубам теплового носителя.
Представленные системы с закрытой технологией функционируют с применением тепловых пунктов, в которые нагретая воды проходит от поставщика тепловой энергии. Им может выступать тепловая электрическая централь. После этого, температура воды приводится к необходимым параметрам для обеспечения теплом и транспортируется конечным пользователям.
При работе закрытой системы теплового снабжения технология предоставляет хорошее качество горячей воды и эффективность в направлении энергосбережения. Однако есть и негативный момент, который заключается в высокой сложности подготовки воды, в связи с большой продолжительностью одной тепловой точки от другой.
Плюсы и минусы
Открытая система поставки тепла по достоинствам и недостаткам отличается только чистотой воды. Первая имеет достаточно загрязненную воду и теплоноситель, в которых могут даже образовываться вредные бактерии. Поэтому, плюсы и минусы необходимо рассмотреть конкретно для централизованной системы или децентрализованной.
Автономная
Положительные качества систем в автономном отоплении:
- возможность включения и отключения отопления в любое удобное время;
- регулировка температуры лично пользователем на основании личных предпочтений;
- хорошая экономия средств на коммунальных платежах;
- при помощи котла подается отопление и горячая вода;
Недостатки:
- необходимо приобрести квартиру или дом, подключенные к автономной системе, или получать специальное разрешение, что займет много времени и сил;
- ответственность за безопасное функционирование котла лежит только на пользователе;
- оборудование имеет высокую цену. Кроме этого, потребуется провести небольшой ремонт и монтаж оборудования, что тоже имеет довольно высокую стоимость;
- чтобы котел работал качественно и эффективно, следует соблюдать множество параметров, например: давление газа, напряжение в сети, чистота воды. Очень часто необходимо будет наличие источника бесперебойного питания, когда имеют место проблемы с электроэнергией.
Для централизованной системы характерны такие положительные качества:
- этот вид поставки тепла обходится дешевле на начальном этапе, поскольку не требуется покупка и монтаж специального оборудования;
- нет необходимости в выполнении регулярных настроек и регулировок;
- пользователь не несет ответственности за функционирование приборов, что обеспечивает полную безопасность;
- при отопительном сезоне обеспечивается непрерывность подачи тепла.
Негативные свойства:
- требуется сооружение тепловых сетей;
- присутствуют лишние тепловые потери в сетях, которые достигают 20 процентов;
- стоимость подачи тепла повышенная, что сказывается на коммунальных услугах;
- отопительный сезон длится определенное время, у пользователя нет возможности включить систему ранее или выключить позже. В межсезонье некоторые могут испытывать дискомфорт.
Экономная система для частного дома
При наличии собственного дома нет смысла пользоваться централизованной системой отопления. В доме требуется возможность создания комфортной и энергосберегающей атмосферы в любое время года. Поэтому, лучше всего подойдет автономная открытая система отопления и подачи горячей воды. Источником для создания такого варианта может служить тепловой котел в газовом или электрическом исполнении.
Создание собственными руками
Выполнение системы закрытого типа является очень трудоемким и сложным процессом с множеством тонкостей. Требуется наличие практических знаний и достаточного опыта, чтобы система эффективно функционировала. Желательно доверить выполнение процедуры профессионалам. При любительском способе монтажа постоянно возникают проблемы и трудности, которые впоследствии скажутся на работе схемы.
Советы и рекомендации
Выбирать определенную систему требуется только в зависимости от личных предпочтений. Открытая отопительная технология подойдет для небольших зданий, дач и частных домов. Закрытая более сложна в монтаже, поэтому чаще применима для многоквартирных домов, коттеджей.
Закрытая и открытые системы отопления имеют небольшое количество отличий. Однако каждая обладает определенными преимуществами и недостатками. Выбор конкретной системы зависит только от предпочтений домовладельца.
Система отопления с открытой вентиляцией V-образная система отопления
В чем разница между герметичной и открытой вентилируемой системой отопления? Следует ли мне оставить бойлер с открытой вентиляцией?
Системы центрального отопления бывают «закрытыми» или «закрытыми». (NB не следует путать с вентилируемыми и невентилируемыми резервуарами для горячей воды, которые описаны в нашем Руководстве по цилиндрам с горячей водой.) Во многих домах в Великобритании все еще есть открытая вентилируемая система отопления, и в некоторых случаях они являются лучшим вариантом для вашего дома. .Если вы хотите сохранить свою открытую вентилируемую систему, вам придется использовать бойлер, работающий только на нагрев. Все остальные котлы должны работать в герметичной системе. Мы объясняем преимущества и недостатки каждой системы и даем указания, когда обстоятельства могут измениться.
Обзор руководства
Открытая вентиляция
Открытая вентилируемая система будет включать резервуар для подпитки и расширения (F&E) в самой высокой точке системы (обычно в пространстве под крышей). Они работают исключительно с тепловыми (обычными) котлами.
Герметичная система
Герметичная система не имеет резервуара F&E, а имеет расширительный бак (который может быть внутренним или внешним по отношению к котлу). Комбинированные, отопительные и системные котлы могут работать в герметичной системе.
Объяснение открытых вентилируемых систем
Системы с открытой вентиляцией состоят из бака подачи и расширения (F&E), расположенного в самой высокой точке системы. Они работают исключительно с тепловыми (также известными как «обычные») котлами.(Примечание: обычные котлы также могут работать с герметичными системами.)
При нагревании вода расширяется. Бак F&E будет принимать увеличенный объем воды в системе из-за расширения. По мере охлаждения системы бак F&E «подает» воду обратно в систему.
«Открытое вентиляционное отверстие» - это труба, которая поднимается от системы отопления над резервуаром и зацепляется за нее. Открытая вентиляционная труба - это предохранительный механизм, который сбросит избыточное давление в системе в случае перегрева.
Когда вода теряется из системы, что происходит естественным образом из-за испарения, подающая труба и поплавковый клапан регулируют количество пресной воды, возвращаемой в систему.
Это традиционная установка для системы центрального отопления, которая использовалась в подавляющем большинстве домов до появления современных комбинированных систем в 1980-х годах.
Системы с открытой вентиляцией по-прежнему работают во многих домах по всей Великобритании и в некоторых случаях остаются более подходящими.
Преимущества сохранения открытой вентилируемой системы:
- Они содержат очень мало приспособлений и устройств для работы по сравнению с герметичными системами, что означает меньшие затраты на техническое обслуживание.
- Там, где присутствуют старые радиаторы, которые не подлежат замене, переход на герметичную систему может подвергнуть ее давлению и вызвать утечки.
- Намного дешевле заменить котел и оставить все остальные компоненты на месте
Недостатки сохранения открытой вентилируемой системы:
- У вас может быть только отопительный котел, так как они не могут работать с комбинированными и системными котлами
- Мусор может попасть в систему через резервуары F&E
- Менее эффективен, поскольку существует большая вероятность потери тепла через резервуары F&E
Объяснение герметичных систем
Вместо бака F&E герметичная система включает расширительный бак, в котором вода в системе может расширяться по мере нагрева воды.По мере охлаждения системы этот сосуд под давлением выталкивает воду обратно в систему.
Вместо открытой воздуховыпускной трубы клапан сброса давления (который остается закрытым при нормальных рабочих условиях) открывается в случае сбоя избыточного давления, чтобы выпустить излишки воды. Поплавкового клапана для автоматической подачи воды обратно в систему нет, вместо этого вода должна пополняться вручную через «контур заполнения».
Наполнительный контур соединяет трубопровод системы с трубопроводом водопроводной воды.Он выполняет временное соединение при включении для заполнения системы водопроводной водой. Манометр помогает пользователю при заправке.
Преимущества перехода на герметичную систему:
- Большая гибкость при размещении котла и других компонентов системы
- Опции для перехода на комбинированный или системный котел
- Можно освободить место на крыше
- Сохраняет чистоту системы в герметичном закрытом состоянии. Мусор может попасть в систему через резервуары F&E
- Более эффективен, поскольку существует меньшая вероятность потери тепла, например.г. испарение через бак F&E.
Недостатки герметичной системы
- Может вызвать утечки в старых радиаторных системах и заглубленных трубопроводах
- Еще больше компонентов, которые могут выйти из строя, хотя для комбинированных и системных котлов на компоненты, являющиеся неотъемлемой частью котла, а именно большинство из них, распространяется гарантия производителя.
Когда оставлять открытую вентилируемую систему
- Когда есть старые радиаторы, которые могут протечь под давлением
- Где есть трубы, заглубленные в стяжку, которые также могут протекать под давлением
- У вас ограниченный бюджет
- Если вы довольны своим отопительным котлом
Когда обращаться за помощью к специалисту
Опытный установщик сможет решить, следует ли сохранить существующую открытую вентилируемую систему или будут ли обстоятельства правильными для перехода к герметичной системе.
Если вам нужен независимый совет для вашего нового котла, вы можете воспользоваться нашей службой поддержки Hero. Мы подберем подходящий котел и свяжем вас с опытным установщиком, который достиг уровня технических знаний, необходимого для того, чтобы входить в 1% лучших установщиков в Великобритании. Наши элитные установщики полностью понимают правильную конструкцию системы отопления и работают с нами, чтобы определить и установить котлы и системы отопления, которые работают с более высокой эффективностью.
.
Типы систем центрального отопления
Если вам необходимо заменить или обновить систему центрального отопления, наше полное руководство по системам центрального отопления поможет вам сделать правильный выбор для вашего дома.
При выборе наилучшего варианта обогрева дома необходимо учитывать множество факторов.
Размер необходимого вам бойлера напрямую зависит от количества радиаторов и расхода горячей воды в вашем доме.Например, если вы живете один в квартире с одной спальней, то, возможно, довольно скромный комбинированный котел мощностью 12 кВт легко удовлетворит ваши потребности в центральном отоплении. В качестве альтернативы, если у вас большая семья, живущая в загородном доме с семью спальнями, вам может потребоваться бойлер мощностью более 50 кВт, чтобы обеспечить достаточную мощность для нагрева воды для всех и радиаторов.
Скорее всего, вы попадете где-то посередине, и в этом случае перед вами будет несколько различных вариантов. Прежде чем идти дальше, стоит проверить, какой у вас тип отопительной системы.
Стоимость поставки и установки нового котла будет варьироваться в зависимости от марки, размера и стоимости установки. Затраты на установку значительно возрастут, если вы решите заменить имеющуюся систему на совершенно другую; в зависимости от состояния вашей текущей системы отопления это может оказаться рентабельным, а может и не оказаться.
Также важно отметить, что может быть значительная разница в цене от установщика к установщику. В Boiler Guide мы рекомендуем вам сравнить как минимум два предложения, чтобы убедиться, что вы получаете наиболее конкурентоспособную цену.
Газовые и электрические системы
О центральном отоплении редко задумываешься. Мы все принимаем это как должное и просто предполагаем, что, когда наступает холодное утро, наш бойлер и радиаторы готовы к работе.
Но что надежнее? Система электрического или газового отопления? Что дешевле запустить?
В следующих нескольких разделах мы стремимся ответить на эти вопросы, чтобы понять, стоит ли переходить на электрическую систему или наоборот.
Как работает система газового отопления
Газовые системы отопления наиболее распространены в Великобритании. Этот тип центрального отопления известен как «мокрая система», когда газовый котел нагревает воду, которая обеспечивает отопление через радиаторы и горячую воду через краны в вашем доме. Вот как они работают, шаг за шагом:
- Газовый котел имеет постоянную подачу природного газа, поступающего в него из трубы, которая выходит в газовую магистраль на улице.
- Газовые форсунки направляются на трубу с холодной водой, нагревая ее примерно до 60 градусов Цельсия.
- Водопроводная труба составляет одну небольшую секцию большого непрерывного контура трубы. Эта сеть путешествует прямо по вашему дому.
- Он по очереди проходит через каждый радиатор горячей воды и снова возвращается в котел.
- Когда вода протекает через радиаторы, она отдает часть тепла, по очереди нагревая каждую комнату. Котел должен продолжать гореть, чтобы поддерживать достаточно высокую температуру воды для обогрева дома.
- Электрический насос используется для направления потока воды по контуру трубопроводов и радиаторов.
- В некоторых домах без подключения к газовой сети будет использоваться сжиженный углеводородный газ (СНГ) или мазут, которые работают аналогично газу, но только более дорогие в эксплуатации.
Какова текущая стоимость газа
Газовые котлы могут обеспечить значительную экономию. По некоторым оценкам, эта сумма составляет до 250 фунтов стерлингов в год по сравнению с другими видами топлива, такими как нефть, уголь или СНГ.
Высокоэффективные конденсационные газовые котлы могут преобразовывать до 90 процентов потребляемого топлива в полезное тепло.Конденсационные газовые котлы также производят значительно меньше углекислого газа или CO2, чем обычные газовые котлы, а также уменьшают количество тепла, теряемого из дымохода.
Преимущества владения газовой системой
Газ - это высокоэффективное топливо, а это означает, что вы получаете хорошую отдачу от каждой единицы энергии. В отличие от систем на жидком топливе или сжиженном нефтяном газе, вам не нужно хранить топливо с газовым отоплением. Кроме того, относительно просто заменить стандартный газовый котел современным высокоэффективным конденсационным котлом.
Недостатки владения газовой системой
Цены на газ продолжают расти и, вероятно, останутся высокими. В качестве ископаемого топлива газ производит углекислый газ при сжигании и поэтому не считается чистым источником энергии. Газовые котлы нуждаются в ежегодном обслуживании для обеспечения их эффективной работы.
Кроме того, подключение вашей собственности к газовой сети может быть дорогостоящим, если вы еще не подключены.
Системы центрального электрического отопления
Электрический котел может заменить малый и средний газовый котел, и по мере развития технологий мы видим, что электрические котлы способны удовлетворить потребности гораздо более крупных домов.
Для них, как правило, требуется меньше компонентов, чем для их газовых аналогов, что делает их чрезвычайно легкими, маленькими и компактными, часто совершенно бесшумными, а главное преимущество - 100% -ная эффективность. Электроэнергия по-прежнему относительно нова на рынке центрального отопления, и вы обычно найдете ее в сельской местности, где поставки нефти или газа не так доступны.
Однако сейчас мы видим некоторые новые жилые дома или квартиры, которые по своему выбору оснащаются электрическими котлами из-за их экологических преимуществ.
Если вы подумываете о переходе с газа на электричество, имейте в виду, что затраты на преобразование вашей системы отопления могут оказаться значительными, если учесть новые затраты на трубопровод, бойлер и установку.
Преимущества системы центрального электрического отопления
- Если в вашем районе нет магистрального газа, электрическое центральное отопление является доступной альтернативой накопительным нагревателям, масляным или сжиженным газом
- Может работать по дешевому тарифу на электроэнергию
- Тепло доступно по запросу, где и когда оно вам нужно
- Меньше требований к обслуживанию, чем у газовых систем
- Электрические системы эффективны на 100%
Дешевле отапливать дом газом или электричеством?
Газовая система центрального отопления, скорее всего, будет дешевле в долгосрочной перспективе.Электрические котлы эффективны на 100%, тогда как у хорошего современного газового котла КПД составляет около 95%. Как и следовало ожидать, часть энергии газовых котлов теряется из-за тепла.
Даже при нехватке энергоэффективности электрические котлы просто не могут конкурировать с дешевым газом стоимостью 4 фунта / кВт · ч.
Если вы все еще не уверены, какая система центрального отопления подходит для вашего дома, лучше всего обратиться к профессиональному инженеру. Отправьте нам запрос сегодня, и до 3-х местных установщиков свяжутся с вами, чтобы оценить, проконсультировать и предоставить расценки на замену бойлера.
3 самые популярные системы центрального отопления
Существует широкий спектр систем центрального отопления, которые можно классифицировать следующим образом:
1. Комбинированная котельная
Система центрального отопления с комбинированным котлом является сегодня самой популярной.
Эти системы не требуют бака для подачи, расширительного бака или накопителя с горячей водой, потому что они нагревают воду по мере необходимости.Это означает, что они занимают намного меньше места, а также являются экономичными - они нагревают только ту воду, которая вам нужна.
- Комбинированный котел нагревает воду по требованию, не требуя баков на чердаке
- Электронное управление, подключенное к вашему котлу
- Электропитание подается напрямую в комбинированную систему
- Современные радиаторы с термостатическим управлением соответствующего размера
- Отлично подходит для экономии места
- Хорошо работает с душем
- Бесконечное количество горячей воды по запросу
- Очень экономично - вы нагреваете только то, что используете
- Отсутствие риска замерзания трубопровода на чердаке
- Меньше необходимости в трубопроводе, поэтому установка в целом дешевле
Как и другие системы, у комбинированных котельных есть свои недостатки.Главный из них заключается в том, что их скорость потока может быть довольно низкой, так как вода должна нагреваться, когда она проходит через бойлер, т.е. нет накопленной горячей воды, на которую можно было бы снова набрать.
Это означает, что они не подходят для домов с двумя или более ванными комнатами, поскольку одновременное использование двух выходных отверстий еще больше снизит расход.
Комбинированные котлы имеют две тепловые мощности:
- Горячая вода для кранов и душа
- Горячая вода для вашей системы центрального отопления и радиаторов
Для подачи горячей воды в краны и душ требуется больше усилий и, следовательно, тепла, чем для ваших радиаторов, поэтому при выборе правильной системы центрального отопления для вашего дома вы должны учитывать количество горячей воды, которая потребуется вашему дому. .
Воспользуйтесь нашим инструментом сравнения, чтобы просмотреть весь спектр доступных комбинированных котлов и получить расценки на установку от местных надежных инженеров-теплотехников.
2. Системы обогрева под давлением
Эти системы обеспечивают подачу горячей воды под давлением через краны в вашем доме.
- Вода забирается из водопровода и нагревается вашим бойлером
- Затем он хранится в резервуаре для хранения (так называемый невентилируемый цилиндр) до тех пор, пока не потребуется.
- Когда вы открываете кран в доме, холодная вода из водопровода выталкивает нагретую воду в систему центрального отопления и выходит через кран
Давление на выходе из системы отопления высокого давления такое же, как давление в сети, которое в большинстве случаев намного выше, чем вы обычно испытываете.
Эти конкретные системы центрального отопления хороши, если у вас вначале высокое давление в сети, но если давление в сети низкое, система не подходит. Они также могут быть дорогостоящими в установке, и некоторые органы требуют предоставления им сертификата годового обслуживания .
Вы хотите быть на 100% уверены, что давление и расход в вашей сети достаточно высоки для питания системы центрального отопления, работающей от сети. Если вы столкнулись с трудностями и расходами, связанными с установкой этого типа системы отопления, но из душа выходит струйка воды - вы мало что можете сделать, чтобы исправить это на данном этапе.
3. Обычные / обычные котлы
В этих системах центрального отопления используется бойлер - обычный или системный - для нагрева и радиаторов, и горячей воды. Горячая вода циркулирует по системе и затем хранится в резервуаре с горячей водой до тех пор, пока она не понадобится.
Вода, которая поступает в котел для отопления, часто поступает из питающего бака или расширительного бака на чердаке дома, и это гарантирует, что объем воды в системе всегда находится на оптимальном уровне.
В дополнение к резервуару для корма обычно присутствует резервуар большего размера, который пополняет резервуар с горячей водой, когда вода используется в домашнем хозяйстве.
Вода из этого резервуара втягивается в систему только под действием силы тяжести - отсюда и название системы центрального отопления. Основным недостатком системы этого типа является то, что вам необходимо пространство на чердаке для двух резервуаров и сушилки или аналогичное пространство для резервуара с горячей водой.
Эти гравитационные системы отопления могут работать хорошо, особенно если вы живете в зоне с низким давлением в сети, поскольку гравитационный аспект этой системы может обеспечить вам приличное давление воды, если давление в сети не соответствует работе.
Однако вы обнаружите, что профессионалы в области отопления, как правило, больше не рекомендуют этот тип системы центрального отопления, так как есть немало недостатков. Например, необходимость в двух резервуарах на чердаке и цилиндре в сушильном шкафу может означать, что затраты на установку начнут расти, учитывая необходимость в дополнительных трубопроводах и резервуарах.
Если вы живете в старом доме, в котором уже есть система центрального отопления в обычном стиле, то может быть дешевле просто заменить определенные элементы, такие как, например, резервуар на чердаке, вместо того, чтобы вырывать все это и заменять чем-то другим, например система сетевого давления.
Котлы настенные
Большинство котлов, производимых сегодня, предназначены для настенного монтажа, а более компактные и легкие теплообменники созданы из таких материалов, как легкий чугун, нержавеющая сталь, медь или алюминий.
Настенные котлы выпускаются во многих версиях, например, с вентилятором или закрытым дымоходом. Как и в случае с большинством новых котлов, настенный котел должен иметь «байпас системы», который необходим для фильтрации воды по всему котлу, чтобы предотвратить часто громкий шум, который, как известно, создают котлы, называемый « литлинг ».
Автономные котлы
Обычно эти напольные котлы создаются достаточно узкими, чтобы их можно было плотно разместить между встроенными кухонными гарнитурами, как и другие приборы. Их можно устанавливать и в других подходящих местах. Отдельно стоящие котлы были популярным выбором в 70-х и 80-х годах, но по-прежнему являются отличным вариантом для домовладельцев, у которых сейчас может не хватить места на стене для настенного котла.
Конденсационные котлы
Этот тип котла может похвастаться эффективным «теплообменником», который позволяет рециркулировать тепло, а не терять его в дымоходе котла, что делает его более энергоэффективным и, следовательно, значительно снижает затраты на топливо для владельца.
Одной из проблем, часто упоминаемых при работе с конденсационными котлами, является эффект дымохода, создаваемый дымоходом, который часто принимают за пар. Шлейф возникает из-за капель воды, которые удерживаются во взвешенном состоянии по всему дымоходу котла, и не представляет опасности, хотя считается неприятностью и будет происходить в течение всего времени работы котла. Из-за этого размещение конденсационного котла может быть затруднено.
.
Отопление | процесс или система
Отопление , процесс и система повышения температуры замкнутого пространства с основной целью обеспечения комфорта жильцов. Регулируя температуру окружающей среды, отопление также служит для поддержания структурных, механических и электрических систем здания.
В термоэлектрической генерирующей системе источник тепла - обычно работающий на угле, нефти или газе - используется внутри котла для преобразования воды в пар высокого давления.Пар расширяется и вращает лопатки турбины, которая вращает якорь генератора, вырабатывая электроэнергию. Конденсатор преобразует оставшийся пар в воду, а насос возвращает воду в бойлер.
Encyclopdia Britannica, Inc.Историческое развитие
Самым ранним способом обогрева помещений был открытый огонь. Такой источник, наряду с соответствующими методами, такими как камины, чугунные печи и современные обогреватели, работающие на газе или электричестве, известен как прямое отопление, потому что преобразование энергии в тепло происходит на обогреваемом участке.Более распространенная форма отопления в наше время известна как центральное, или косвенное, отопление. Он заключается в преобразовании энергии в тепло в источнике вне, отдельно от обогреваемого объекта или объектов или расположенных внутри них; Полученное тепло передается на объект через текучую среду, такую как воздух, вода или пар.
За исключением древних греков и римлян, большинство культур полагалось на методы прямого нагрева. Древесина была первым топливом, которое использовалось, хотя в местах, где требовалось только умеренное тепло, таких как Китай, Япония и Средиземноморье, использовался древесный уголь (сделанный из дерева), потому что он производил гораздо меньше дыма.Дымоход, или дымоход, который сначала представлял собой простое отверстие в центре крыши, а затем поднимался прямо из камина, появился в Европе в 13 веке и эффективно устранял дым и дым от огня из жилого помещения. Закрытые печи, по-видимому, впервые использовались китайцами около 600 г. до н. Э. И в конечном итоге распространились по России в северную Европу, а оттуда в Америку, где Бенджамин Франклин в 1744 году изобрел усовершенствованную конструкцию, известную как печь Франклина. Печи расходуют гораздо меньше тепла, чем камины, потому что тепло огня поглощается стенками печи, которые нагревают воздух в комнате, а не пропускают вверх по дымоходу в виде горячих дымовых газов.
Центральное отопление, кажется, было изобретено в Древней Греции, но именно римляне стали лучшими инженерами-теплотехниками древнего мира с их системой гипокауста. Во многих римских зданиях полы из мозаичной плитки поддерживались колоннами внизу, которые создавали воздушные пространства или каналы. На участке, расположенном в центре всех отапливаемых комнат, сжигали древесный уголь, хворост и, в Великобритании, уголь, и горячие газы распространялись под полом, нагревая их в процессе. Однако система гипокауста исчезла с упадком Римской империи, и центральное отопление не было восстановлено до 1500 лет спустя.
Сэкономьте 30% на подписке Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчасЦентральное отопление снова стало использоваться в начале 19 века, когда промышленная революция привела к увеличению размеров зданий для промышленности, жилых помещений и сферы услуг. Использование пара в качестве источника энергии предложило новый способ обогрева фабрик и заводов, когда пар передавался по трубам. Котлы, работающие на угле, подавали горячий пар в помещения с помощью стоячих радиаторов.Паровое отопление долгое время преобладало на североамериканском континенте из-за очень холодных зим. Преимущества горячей воды, которая имеет более низкую температуру поверхности и более мягкий общий эффект, чем пар, начали осознаваться примерно в 1830 году. В системах центрального отопления двадцатого века обычно используется теплый воздух или горячая вода для передачи тепла. В большинстве недавно построенных американских домов и офисов теплый воздух вытеснил пар, но в Великобритании и на большей части европейского континента горячая вода заменила пар в качестве предпочтительного метода отопления; канальный теплый воздух там никогда не был популярен.Большинство других стран приняли американские или европейские предпочтения в методах отопления.
Системы центрального отопления и топливо
Важнейшими компонентами системы центрального отопления являются устройства, в которых можно сжигать топливо для получения тепла; среда, транспортируемая в трубах или каналах для передачи тепла в обогреваемые помещения; и излучающее устройство в этих пространствах для выпуска тепла либо конвекцией, либо излучением, либо обоими способами. Принудительное распределение воздуха перемещает нагретый воздух в пространство с помощью системы воздуховодов и вентиляторов, которые создают перепады давления.Лучистое отопление, напротив, предполагает прямую передачу тепла от излучателя к стенам, потолку или полу замкнутого пространства независимо от температуры воздуха между ними; Излучаемое тепло устанавливает цикл конвекции во всем пространстве, создавая в нем равномерно нагретую температуру.
Температура воздуха и влияние солнечного излучения, относительной влажности и конвекции - все это влияет на конструкцию системы отопления. Не менее важным соображением является объем физической активности, который ожидается в определенных условиях.В рабочей атмосфере, в которой напряженная деятельность является нормой, человеческое тело выделяет больше тепла. В качестве компенсации температура воздуха поддерживается на более низком уровне, что позволяет рассеивать лишнее тепло тела. Верхний предел температуры 24 ° C (75 ° F) подходит для сидячих рабочих и домашних жилых помещений, а нижний предел температуры 13 ° C (55 ° F) подходит для лиц, выполняющих тяжелую ручную работу.
При сгорании топлива углерод и водород реагируют с атмосферным кислородом с выделением тепла, которое передается из камеры сгорания среде, состоящей из воздуха или воды.Оборудование устроено так, что нагретая среда постоянно удаляется и заменяется охлаждающей системой , т. Е. путем циркуляции. Если среда является воздухом, оборудование называется топкой, а если среда - водой, бойлером или водонагревателем. Термин «бойлер» более правильно относится к сосуду, в котором производится пар, а «водонагреватель» - к тому, в котором вода нагревается и циркулирует ниже ее точки кипения.
Природный газ и мазут являются основными видами топлива, используемыми для производства тепла в котлах и печах.Они не требуют труда, за исключением периодической очистки, и работают с ними с помощью полностью автоматических горелок, которые могут регулироваться термостатом. В отличие от своих предшественников, угля и кокса, после использования не остается остаточной золы для утилизации. Природный газ вообще не требует хранения, а нефть перекачивается в резервуары для хранения, которые могут быть расположены на некотором расстоянии от отопительного оборудования. Рост объемов отопления с использованием природного газа был тесно связан с увеличением доступности газа из сетей подземных трубопроводов, надежностью подземных поставок и чистотой сжигания газа.Этот рост также связан с популярностью систем воздушного отопления, к которым особенно хорошо подходит газовое топливо и на долю которых приходится большая часть природного газа, потребляемого в жилых домах. Газ легче сжигать и контролировать, чем нефть, пользователю не нужен резервуар для хранения и он платит за топливо после того, как он его использовал, а доставка топлива не зависит от капризов моторизованного транспорта. Газовые горелки обычно проще, чем те, которые требуются для жидкого топлива, и имеют мало движущихся частей. Поскольку при сжигании газа выделяются ядовитые выхлопные газы, воздух из обогревателей должен выводиться наружу.В местах, недоступных для трубопроводов природного газа, сжиженный нефтяной газ (пропан или бутан) доставляется в специальных автоцистернах и хранится под давлением в доме до тех пор, пока он не будет готов к использованию так же, как природный газ. Нефтяное и газовое топливо во многом обязано своим удобством автоматической работе их теплоцентралей. Эта автоматизация основана в первую очередь на термостате, устройстве, которое, когда температура в помещении упадет до заданного значения, активирует печь или котел, пока потребность в тепле не будет удовлетворена.Автоматические отопительные установки настолько тщательно защищены термостатами, что предвидятся и контролируются почти все мыслимые обстоятельства, которые могут быть опасными.
.Основы системы отопления и охлаждения: советы и рекомендации
Когда воздух нагревается или охлаждается в источнике тепла / холода, его необходимо распределить по различным комнатам вашего дома. Это может быть выполнено с помощью систем с принудительной подачей воздуха, гравитации или излучения, описанных ниже.
Системы нагнетания воздуха
Система принудительной подачи воздуха распределяет тепло, производимое печью, или холод, производимый центральным кондиционером, через вентилятор с электрическим приводом, называемый нагнетателем, который нагнетает воздух через систему металлических каналов в комнаты в вашем доме.По мере того, как теплый воздух из печи втекает в комнаты, более холодный воздух в комнатах стекает через другой набор каналов, называемый системой возврата холодного воздуха, в печь для обогрева. Эта система регулируется: вы можете увеличивать или уменьшать количество воздуха, проходящего через ваш дом. В центральных системах кондиционирования воздуха используется та же система принудительной подачи воздуха, включая вентилятор, для распределения холодного воздуха по комнатам и для возврата более теплого воздуха для охлаждения.
Объявление
Проблемы с системами принудительной подачи воздуха обычно связаны с неисправностью вентилятора.Воздуходувка также может быть шумной и добавляет стоимость электроэнергии к стоимости печного топлива. Но поскольку в ней используется воздуходувка, система принудительной подачи воздуха представляет собой эффективный способ направлять переносимое по воздуху тепло или холодный воздух по всему дому.
Гравитационные системы
Гравитационные системы основаны на принципе подъема горячего воздуха и опускания холодного воздуха. Следовательно, гравитационные системы нельзя использовать для распределения холодного воздуха из кондиционера. В гравитационной системе печь располагается рядом с полом или под ним.Нагретый воздух поднимается по воздуховодам и попадает в пол по всему дому. Если печь расположена на первом этаже дома, тепловые регистры обычно располагаются высоко на стенах, потому что регистры всегда должны быть выше печи. Нагретый воздух поднимается к потолку. По мере того, как воздух охлаждается, он опускается, входит в каналы возвратного воздуха и возвращается в печь для повторного нагрева.
Другой основной системой распределения для отопления является лучистая система.Источником тепла обычно является горячая вода, которая нагревается печью и циркулирует по трубам, встроенным в стену, пол или потолок.
Радиант Системс
Излучающие системы работают, обогревая стены, пол или потолок комнат или, чаще, обогревая радиаторы в комнатах. Затем эти предметы нагревают воздух в комнате. В некоторых системах используются электрические нагревательные панели для выработки тепла, которое излучается в комнаты. Как и гравитационные настенные обогреватели, эти панели обычно устанавливают в теплом климате или там, где электричество относительно недорогое.Системы излучающего излучения нельзя использовать для распределения холодного воздуха от кондиционера.
Радиаторы и конвекторы, наиболее распространенные средства распределения лучистого тепла в старых домах, используются с системами водяного отопления. Эти системы могут зависеть от силы тяжести или от циркуляционного насоса для циркуляции нагретой воды от котла к радиаторам или конвекторам. Система, в которой используется насос или циркулятор, называется гидравлической системой.
Современные системы лучистого отопления часто встраиваются в дома, построенные на фундаменте из бетонных плит.Под поверхностью бетонной плиты прокладывается сеть водопроводных труб. Когда бетон нагревается трубами, он нагревает воздух, соприкасающийся с поверхностью пола. Плита не должна сильно нагреваться; в конечном итоге он будет контактировать с воздухом по всему дому и нагревать его.
Системы Radiant, особенно когда они зависят от силы тяжести, подвержены ряду проблем. Трубы, используемые для распределения нагретой воды, могут забиться минеральными отложениями или наклониться под неправильным углом.Бойлер, в котором вода нагревается у источника тепла, тоже может выйти из строя. В новых домах системы горячего водоснабжения устанавливаются редко.
В следующем разделе вы узнаете, как термостат и другие элементы управления используются для поддержания микроклимата в помещении, создаваемого вашими системами отопления и охлаждения.
.Внешние системы отопления
Токамак ИТЭР будет опираться на три источника внешнего нагрева для доведения плазмы до температуры, необходимой для термоядерного синтеза: инжекция нейтрального пучка (справа) и два источника высокочастотных электромагнитных волн - ионный и электронный циклотронный нагрев (слева, синий и зеленый. пусковые установки).
Температура внутри токамака ИТЭР должна достигать 150 миллионов градусов Цельсия - или в десять раз превышать температуру в ядре Солнца - для того, чтобы газ в вакуумной камере достиг состояния плазмы и чтобы произошла реакция термоядерного синтеза.Затем горячая плазма должна поддерживаться при этих экстремальных температурах контролируемым образом для извлечения энергии.
Токамак ИТЭР будет опираться на три источника внешнего нагрева , которые работают совместно, чтобы обеспечить входную мощность нагрева 50 МВт, необходимую для доведения плазмы до температуры, необходимой для термоядерного синтеза. Это инжекция нейтрального пучка и два источника высокочастотных электромагнитных волн.
В конечном итоге исследователи надеются создать «горящую плазму» - такую, в которой энергии ядер гелия, образующихся в результате реакции синтеза, будет достаточно для поддержания температуры плазмы.После этого внешний обогрев можно сильно уменьшить или полностью отключить. Горящая плазма, в которой по крайней мере 50 процентов энергии, необходимой для запуска реакции термоядерного синтеза, генерируется внутри, является важным шагом на пути к достижению цели производства энергии термоядерного синтеза.
Одна из мощных систем нейтрального пучка, нагревающая плазму (плазменная камера ИТЭР слева).
Использование впрыска для нагрева топлива в токамаке ИТЭР очень похоже на использование пара в бытовой машине для приготовления капучино для нагрева молока.Инжекторы нейтрального пучка используются для выстрела незаряженных частиц высокой энергии в плазму, где они посредством столкновения передают свою энергию частицам плазмы.
Перед инъекцией атомы дейтерия должны быть ускорены за пределами токамака до кинетической энергии в 1 мегаэлектронвольт (МэВ). Только атомы с положительным или отрицательным зарядом могут быть ускорены электрическим полем; для этого необходимо удалить электроны из нейтральных атомов, чтобы создать положительно заряженный ион. Затем процесс должен быть обращен перед инъекцией в термоядерную плазму; в противном случае электрически заряженный ион отклонялся бы магнитным полем плазменной клетки.В системах инжекции нейтрального пучка ионы проходят через ячейку, содержащую газ, где они восстанавливают потерянный электрон и могут быть введены в плазму как быстрые нейтралы.
В ИТЭР есть место для трех инжекторов нейтрального пучка (два будут установлены первыми, с местом для третьего, если этого требует эксплуатационная программа). Справа меньший отсек получит диагностический нейтральный луч.
Большой объем плазмы в ИТЭР предъявит новые требования к этому проверенному методу инжекции: частицы должны будут двигаться в три-четыре раза быстрее, чем в предыдущих системах, чтобы проникнуть в плазму достаточно глубоко, и при этих более высоких скоростях положительно -заряженные ионы трудно нейтрализовать.В ИТЭР впервые был выбран источник отрицательно заряженных ионов, чтобы обойти эту проблему. Хотя отрицательные ионы будет легче нейтрализовать, их будет сложнее создавать и обрабатывать, чем положительные. Дополнительный электрон, который дает иону его отрицательный заряд, связан только слабо и, следовательно, легко теряется.Два инжектора нейтрального пучка, каждый из которых доставляет пучок дейтерия мощностью 16,5 МВт с энергией частиц 1 МэВ, в настоящее время предусмотрены для ИТЭР.Третий нейтральный луч будет использоваться для диагностических целей.
В настоящее время на испытательном стенде нейтрального пучка в Падуе, Италия, выполняется программа испытаний для исследования сложных физических и технологических проблем перед установкой оборудования нейтрального пучка в ИТЭР. Подробнее об установке для испытания нейтральным лучом здесь.
Две 45-тонные ионно-циклотронные резонансные нагревательные антенны обеспечат тепловую мощность по 10 МВт каждая на установку ИТЭР.
В методах ионного и электронного циклотронного нагрева используются радиоволны на разных частотах для передачи дополнительного тепла плазме, почти так же, как микроволновая печь передает тепло пище через микроволны.При ионном циклотронном резонансном нагреве (ICRH) энергия передается ионам в плазме высокоинтенсивным пучком электромагнитного излучения с частотой от 40 до 55 МГц.
Генератор, линии передачи и антенна необходимы для ионного циклотронного нагрева. Генератор производит мощные радиочастотные волны, которые переносятся по линии передачи к антенне, расположенной в вакуумном сосуде, посылая волны в плазму. .
Плюсы и минусы бесканальных систем отопления и охлаждения
Бесканальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (или мини-сплит-системы) очень эффективны и обеспечивают постоянный комфорт в помещении. Но решение об установке у каждого домовладельца индивидуальное.
Бесканальный тепловой насос или кондиционер обычно состоит из настенного внутреннего блока, объединенного с внешним компрессором. Чаще всего его используют в ситуации, когда можно рассмотреть оконный кондиционер или обогрев плинтуса, например, новое дополнение к дому.Но в отличие от оконных блоков, для бесканальных блоков нужно просверлить в стене очень маленькое отверстие, что делает их менее уязвимыми для утечки воздуха и проблем с безопасностью. Кроме того, они менее заметны и слышны.
Они также чрезвычайно энергоэффективны. «В среднем доме вы теряете 25 или более процентов своей энергии на воздуховоды», - говорит Джеймс Боуман, национальный технический менеджер RectorSeal и более 20 лет опыта работы в отрасли HVAC. «Просто удалив воздуховоды, вы получите более эффективную систему.В бесканальных моделях также есть компрессоры с инверторным приводом, которые ускоряются и замедляются в зависимости от потребностей системы, а не полностью отключаются, как это делают традиционные компрессоры HVAC. Вы потребляете много энергии во время запуска компрессора ».
.
