Отопление высотных зданий. Система отопления многоэтажных зданий. Функционирование отопительной системы многоквартирного дома

12.03.2020

Особенности отопительной системы многоквартирных домов

При оборудовании отопления в многоэтажных домах необходимо в обязательном порядке соблюдать требования, устанавливаемые нормативной документацией, к которой относятся СниП и ГОСТ. В этих документах указано, что отопительная конструкция должна обеспечивать в квартирах постоянную температуру в пределах 20-22 градусов, а влажность должна варьироваться от 30 до 45 процентов.

Несмотря на наличие норм, многие дома, особенно из числа старых, не соответствуют данным показателям. Если это так, то в первую очередь нужно заняться установкой теплоизоляции и поменять отопительные приборы, а уже потом обращаться в теплоснабжающую компанию. Отопление трехэтажного дома, схема которого изображена на фото, можно приводит в качестве примера хорошей отопительной схемы.

Чтобы достичь необходимых параметров, используется сложная конструкция, требующая качественного оборудования. При создании проекта отопительной системы многоквартирного дома специалисты используют все свои знания, чтобы достичь равномерного распределения тепла на всех участках теплотрассы и создать сопоставимое давление на каждом ярусе здания. Одним из неотъемлемых элементов работы такой конструкции является работа на перегретом теплоносителе, что предусматривает схема отопления трехэтажного дома или других высоток.

Как это работает? Вода поступает прямо с ТЭЦ и разогрета до 130-150 градусов. Кроме того, давление увеличено до 6-10 атмосфер, поэтому образование пара невозможно – высокое давление будет прогонять воду по всем этажам дома без потерь. Температура жидкости в обратном трубопроводе в таком случае может достигать 60-70 градусов. Конечно, в разное время года температурный режим может меняться, поскольку он напрямую завязан на температуру окружающей среды.

Назначение и принцип действия элеваторного узла

Выше было сказано, что вода в отопительной системе многоэтажного здания разогревается до 130 градусов. Но такая температура не нужна потребителям, и нагревать батареи до такого значения абсолютно бессмысленно, независимо от этажности: система отопления девятиэтажного дома в данном случае не будет отличаться от любой другой. Объясняется все довольно просто: подача отопления в многоэтажных домах завершается устройством, переходящим в обратный контур, которое называется элеваторным узлом. В чем смысл этого узла, и какие функции на него возложены?

Разогретый до высокой температуры теплоноситель попадает в , который по принципу своего действия похож на инжектор-дозатор. Именно после этого процесса жидкость осуществляет теплообмен. Выходя через элеваторное сопло, теплоноситель под высоким давлением выходит через обратную магистраль.

Кроме того, через этот же канал жидкость поступает на рециркуляцию в отопительную систему. Все эти процессы в совокупности позволяют смешивать теплоноситель, подводя его к оптимальной температуре, которой достаточно для обогрева всех квартир. Использование элеваторного узла в схеме позволяет обеспечить наиболее качественное отопление в высотных домах, независимо от этажности.

Конструктивные особенности схемы отопления

В цепи отопления за элеваторным узлом находятся разные задвижки. Их роль нельзя недооценивать, поскольку они дают возможность регулировать отопление в отдельных подъездах или в целом доме. Чаще всего регулировка задвижек осуществляется вручную сотрудниками теплоснабжающей компании, если возникает такая необходимость.

В современных зданиях нередко используются дополнительные элементы, вроде коллекторов, тепловых и другого оборудования. В последние годы почти каждая система отопления высотных зданий оснащается автоматикой, чтобы минимизировать вмешательство человека в работу конструкции (прочитайте: " "). Все описанные детали позволяют добиться лучшей производительности, повышают КПД и дают возможность более равномерно распределять тепловую энергию по всем квартирам.

Разводка трубопровода в многоэтажном доме

Как правило, в многоэтажных домах используется однотрубная схема разводки с верхним или нижним розливом. Расположение прямой и обратной трубы может варьироваться в зависимости от множества факторов, включая даже регион, где расположено здание. Например, схема отопления в пятиэтажном доме будет конструктивно отличаться от отопления в трехэтажных зданиях.

При проектировании отопительной системы учитываются все эти факторы, и создается наиболее удачная схема, позволяющая довести все параметры до максимума. Проект может предполагать различные варианты розлива теплоносителя: снизу вверх или наоборот. В отдельных домах устанавливаются универсальные стояки, которые обеспечивают поочередность движения теплоносителя.

Типы радиаторов для обогрева многоквартирных домов

В многоэтажных домах нет единого правила, позволяющего использовать конкретный вид радиатора, поэтому выбор особо не ограничивается. Схема отопления многоэтажного дома довольно универсальна и имеет хороший баланс между температурой и давлением.

К основным моделям радиаторов, используемых в квартирах, можно отнести следующие устройства:

Чугунные батареи . Нередко используются даже в самых современных зданиях. Дешево стоят и очень легко монтируются: как правило, установкой данного типа радиаторов владельцы квартир занимаются самостоятельно.
Стальные отопители . Этот вариант является логичным продолжением разработок новых отопительных приборов. Будучи более современными, стальные панели отопления демонстрируют хорошие эстетические качества, довольно надежны и практичны. Очень хорошо сочетаются с регулирующими элементами отопительной системы. Специалисты сходятся во мнении, что именно стальные батареи можно назвать оптимальными при использовании в квартирах.
Алюминиевые и биметаллические батареи . Изделия, изготовленные из алюминия, очень ценятся владельцами частных домов и квартир. Алюминиевые батареи имеют самые лучшие показатели, если сравнивать с предыдущими вариантами: отличные внешние данные, небольшой вес и компактность отлично сочетаются с высокими эксплуатационными характеристиками. Единственный минус этих устройств, который нередко отпугивает покупателей – высокая стоимость. Тем не менее, специалисты не рекомендуют экономить на отоплении и считают, что такое вложение окупится довольно быстро.

Заключение

Выполнять ремонтные работы в отопительной системе многоквартирного дома самостоятельно также не рекомендуется, особенно в том случае, если это отопление в стенах панельного дома: практика показывает, что жильцы домов, не имея соответствующих знаний, способны выбросить важный элемент системы, посчитав его ненужным.

Централизованные системы отопления демонстрируют хорошие качества, но их нужно постоянно поддерживать в рабочем состоянии, а для этого нужно следить за многими показателями, включая теплоизоляцию, износ оборудования и регулярной замены отработавших свое элементов.

Высотные здания и санитарно-технические устройства в них зонируются: делятся на части – зоны определенной высоты, разделенные техническими этажами. Оборудование и коммуникации помещаются на технических этажах. В системах отопления, вентиляции и водоснабжения допустимая высота зоны определяется значением гидростатического давления воды в нижних отопи-тельных приборах или других элементах и возможностью размещения оборудо-вания, воздуховодов, труб и других коммуникаций на технических этажах.

Для системы водяного отопления высота зоны в зависимости от гидростатического давления, допустимого как рабочего для отдельных видов отопительных приборов (от 0,6 до 1,0 МПа), не должна превышать (с некоторым запасом) 55 м, при использовании чугунных и стальных приборов (при радиаторах типа МС – 80 м) и 90 м для приборов со стальными греющими трубами.

В пределах одной зоны систему водяного отопления устраивают при водяном теплоснабжении по схеме с независимым присоединением к наружным теплопроводам, т.е. гидравлически изолированной от наружной тепловой сети и от других систем отопления. Такая система имеет собственные водо-водяной теплообменник, циркуляционный и подпиточный насосы, расширительный бак.

Число зон по высоте здания, как и высота отдельной зоны, определяется допустимым гидростатическим давлением, но не для отопительных приборов, а для оборудования в тепловых пунктах, расположенных при водяном теплоснабжении обычно в подвальном этаже. Основное оборудование этих тепловых пунктов, а именно обычного вида водо-водяные теплообменники и насосы, даже изготовленные по специальному заказу, могут выдерживать рабочее давление не более 1,6 МПа. Это означает, что при таком оборудовании высота здания при водо-водяном отоплении гидравлически изолированными системами имеет предел, равный 150…160 м. В таком здании могут быть устроены две (по 75…80 м высотой) или три (по 50…55 м высотой) зональных системы отопления. При этом гидростатическое давление в оборудование системы отопления верхней зоны, находящемся в подвальном этаже, достигнет расчетного предела.

Рис. 5.8. Схема водяного отопления высотного здания:

I и II – зоны здания с водо-водяным отоплением; III – зона здания с пароводяным отоплением; 1 – расширительный бак; 2 – циркуляционный насос; 3 – пароводяной теплообменник; 4 – водо-водяной теплообменник

В зданиях высотой от 160 до 250 м может применяться водо-водяное отопление с использованием специального оборудования, рассчитанного на рабочее давление 2,5 МПа. Может быть также выполнено, если имеется в наличии пар, комбинированное отопление (рис. 5.8): помимо водо-водяного отопления в зонах ниже 160 м, в зоне сверх 160 м устраивается пароводяное отопление.

Теплоноситель пар, отличающийся незначительным гидростатическим давлением, подается на технический этаж под верхней зоной, где оборудуют еще один тепловой пункт. В нем устанавливают пароводяной теплообменник, свои циркуляционный насос и расширительный бак, приборы для качественно-количественного регулирования.

Рис. 5.9. Схема единой системы водо-водяного отопления высотного здания:

1 – водо-водяной теплообменник; 2 – циркуляционный насос; 3 – зональный циркуляционно-повысительный насос; 4 – открытый расширительный бак; 5 – регулятор давления «до себя»

Комплекс комбинированного отопления действует в центральной части главного корпуса Московского государственного университета: в нижних трех зонах устроено водо-водяное отопление с чугунными радиаторами, в верхней четвертой зоне – пароводяное отопление. В зданиях высотой более 250 м предусматривают новые зоны пароводяного отопления или прибегают к электроводяному отоплению.

Для снижения стоимости и упрощения конструкции возможна замена комбинированного отопления высотного здания одной системой водяного отопления, при которой не требуется второй первичный теплоноситель. На рис. 5.10 показано, что в здании может быть устроена гидравлически общая система с одним водо-водяным теплообменником, общими циркуляционным насосом и расширительным баком. Система по высоте здания по-прежнему делится на зональные части по приведенным выше правилам. Вода в зону II и последующие зоны подается зональными циркуляционно-повысительными насосами и возвращается из каждой зоны в общий расширительный бак. Необходимое гидростатическое давление в главном обратном стояке каждой зональной части поддерживается регулятором давления типа «до себя». Гидростатическое давление в оборудовании теплового пункта, в том числе и в повысительных насосах, ограничено высотой установки открытого расши-рительного бака и не превышает стандартного рабочего давления 1 МПа.

При проектировании систем отопления большого масштаба (в частности, расчеты регулировки системы отопления многоквартирного дома и ее полноценного функционирования) внешним и внутренним факторам эксплуатации оборудования уделяется особо пристальное внимание. Разработаны и успешно применяются на практике несколько схем обогрева при центральном отоплении, отличающиеся друг от друга структурой, параметрами рабочей жидкости и схемами разводки труб в многоквартирных домах.

Какие бывают виды систем отопления многоквартирного дома

В зависимости от монтажа теплогенератора или местоположения котельной:

Схемы отопления в зависимости от параметров рабочей жидкости:

Исходя из схемы трубной разводки:

Функционирование отопительной системы многоквартирного дома

Автономные системы отопление многоэтажного жилого дома выполняют одну функцию — своевременная транспортировка нагретого теплоносителя и его регулировка у каждого потребителя. Для обеспечения возможности общего управления схемой в доме монтируется единый распредузел с элементами регулировки параметров теплоносителя, совмещенный с теплогенератором.

Автономная система отопления многоэтажного дома обязательно включает в себя следующие узлы и компоненты:

Трасса трубопровода, по которой рабочая жидкость доставляется в квартиры и помещения. Как уже говорилось, схема разводки труб в многоэтажных домах может быть одно- или двухконтурной;
КПиА — контрольные приборы и аппаратура, которая отражает параметры теплоносителя, регулирует его характеристики и учитывает все его изменяющиеся свойства (расход, давление, скорость притока, химический состав);
Распределительный узел, который разводит по трубным магистралям нагретый теплоноситель.

Практическая схема отопления жилого многоэтажного дома включает в себя набор документации: проект, чертежи, расчеты. Вся документация на отопление в многоквартирном доме составляется ответственными исполнительными службами (проектными бюро) в строгом соответствии с ГОСТ и СНиП. Ответственность за то, что централизованная система центрального отопления будет эксплуатироваться правильно, возлагается на управляющую компанию, как и ее ремонт или полная замена системы отопления в многокартирном доме.

Как работает система отопления в многоквартирном доме

Нормальная работа отопления многоквартирного дома зависит от соблюдения основных параметров оборудования и теплоносителя – давления, температуры, схемы разводки. Согласно принятым нормативам основные параметры должны соблюдаться в следующих пределах:

Для многоквартирного дома высотой не больше 5 этажей давление в трубах не должно превышать 2-4,0 Атм;
Для многоквартирного дома высотой 9 этажей давление в трубах не должно превышать 5-7 Атм;
Разброс значений температуры для всех схем отопления, работающих в жилых помещениях — +18 0 C/+22 0 C. Температура в радиаторах на лестничных площадках и в технических помещениях -+15 0 C.

Выбор трубной разводки в пятиэтажном или многоэтажном доме зависит от количества этажей, общей площади здания, и тепловой мощности отопительной системы с учетом качества или наличия теплоизоляции всех поверхностей. При этом разница в давлении между первым и девятым этажами не должна быть больше 10%.

Однотрубная разводка

Самый экономичный вариант трубной разводки – по одноконтурной схеме. Однотрубный контур более эффективно работает в домах малой этажности и с небольшой площадью обогрева. Как водяная (а не паровая) система отопления, однотрубная разводка стала применяться с начала 50-х годов прошлого столетия, в так называемых «хрущевках». Теплоноситель в такой разводке течет по нескольким стоякам, к которым подключаются квартиры, при этом вход для всех стояков – один, что делает монтаж трассы простым и быстрым, но неэкономичным за счет тепловых потерь в конце контура.

Так как обратная магистраль физически отсутствует, а ее роль выполняет труба подачи рабочей жидкости, то это порождает ряд отрицательных моментов в работе системы:

Помещение прогревается неравномерно, и температура в каждой отдельно взятой комнате зависит от расстояния радиатора до точки забора рабочей жидкости. При такой зависимости температура на дальних батареях всегда будет меньше;
Ручная или автоматическая регулировка температуры на обогревательных приборах невозможна, но в схеме «ленинградки» можно устанавливать байпасы, что позволяет подключать или отключать дополнительные радиаторы;
Схему однотрубного отопления сложно сбалансировать, так как это возможно только при включении в контур запорной арматуры и термоклапанов, которые при изменении параметров теплоносителя могут вызвать сбой всей отопительной системы трехэтажного или более высокого дома.

В новостройках однотрубную схему давно не реализуют, так как практически невозможно эффективно осуществить контроль и учет расхода теплоносителя для каждой квартиры. Сложность состоит именно в том, что на каждую квартиру в «хрущевке» может приходиться до 5-6 стояков, а это значит, что нужно врезать столько же водомеров или счетчиков горячей воды.

Правильно составленная смета на отопление многоэтажного дома с однотрубной системой должна включать в себя не только затраты на техническое обслуживание, но и модернизацию трубопроводов – замену отдельных компонентов на более эффективные.

Двухтрубная разводка

Эта схема отопления более эффективна, так как в ней забор остывшей рабочей жидкости осуществляется через отдельную трубу – обратку. Номинальный диаметр труб обратной подачи теплоносителя выбирается таким же, как и для подающей теплотрассы.

Двухконтурная отопительная система устроена так, что вода, отдавшая тепло в помещения квартиры, подается обратно в котел через отдельную трубу, а значит, не смешивается с подачей и не забирает температуру у доставляемого к радиаторам теплоносителя. В котле остывшая рабочая жидкость снова подогревается и направляется в подающую трубу системы. При составлении проекта и во время эксплуатации отопления следует принимать во внимание такие ряд особенности:

Регулировать температуру и давление в теплотрассе можно в любой отдельно взятой квартире, или в общей тепломагистрали. Чтобы отрегулировать параметры системы, в трубу врезаются смесительные узлы;
При проведении ремонтных или профилактических работ систему отключать не нужно – нужные участки отсекаются запорной арматурой, и неисправный контур ремонтируется, в то время, как остальные участки работают и перемещают тепло по дому. В этом состоит и принцип работы, и преимущество двухтрубной системы перед остальными.

Параметры давления в трубах отопления в многоквартирном доме зависят от количества этажей, но лежит в диапазоне 3-5 Атм, что должно обеспечить доставку нагретой воды на все этажи без исключения. В высотных домах для подъема теплоносителя на последние этажи могут быть задействованы промежуточные насосные станции. Радиаторы для любых систем отопления выбираются согласно проектным расчетам, и должны выдерживать требуемое давление и поддерживать заданный температурный режим.

Автономное отопление

Схема разводки труб отопления в многоэтажном доме играет большую роль при поддержании заданных параметров оборудования и рабочей жидкости. Так, верхняя разводка системы отопления чаще применяется в малоэтажных домах, нижняя – в высотных. Способ доставки теплоносителя — централизованный или автономный – также способен повлиять на надежную работу отопления в доме.

В подавляющих случаях делают подключение к центральной отопительной системе. Это позволяет уменьшить текущие затраты в смете на отопление многоэтажного дома. Но практически уровень качества подобных услуг остается крайне низким. Поэтому при возможности выбора предпочтение отдается автономному отоплению многоэтажного дома.

Современные новостройки подключаются к мини-котельным или к централизованному отоплению, и работают эти схемы настолько эффективно, что менять способ подключения на автономное или другое (общедомовое или поквартирное) не имеет смысла. Но автономная схема отдает предпочтение именно поквартирному или общедомовому распределению тепла. При монтаже отопления в каждой отдельной квартире выполняется автономная (независимая) разводка труб, монтируется отдельный котел в квартире, приборы контроля и учета тоже устанавливаются для каждой квартиры отдельно.

При организации общедомовой разводки необходимо строительство или монтаж общей котельной со своими специфическими требованиями:

Должно быть установлено несколько котлов – газовых или электрических, чтобы была возможность в случае аварии продублировать работу системы;
Проводится только двухконтурная трасса трубопровода, план которой составляется в процессе проектирования. Такая система регулируется для каждой квартиры отдельно, так как настройки могут быть индивидуальными;
Обязателен график плановых профилактических и ремонтных мероприятий.

В общедомовой системе отопления контроль и учет расхода тепла производится поквартирно. На практике это означает, что на каждый патрубок подачи теплоносителя от основного стояка устанавливается счетчик.

Централизованное отопление для многоквартирного дома

Если подключить трубы к центральному теплоснабжению, то какая будет разница в схеме разводки? Главный рабочий узел схемы подачи тепла – элеватор, который стабилизирует параметры жидкости в пределах заданных значений. Это нужно из-за длинной протяженности теплотрасс, в которых тепло теряется. Элеваторный узел нормализует температуру и давление: для этого в теплопункте давление воды увеличивается до 20 Атм, что автоматически увеличивает температуру теплоносителя до +120 0 C. Но, так как такие характеристики жидкой среды для труб недопустимы, элеватор их нормализует до допустимых значений.

Тепловой пункт (элеваторный узел) функционирует и в двухконтурной схеме отопления, и в однотрубной системе отопления многоквартирного высотного дома. Функции, которые он будет выполнять при таком подключении: Уменьшать рабочее давления жидкости при помощи элеватора. Конусообразная задвижка изменяет приток жидкости в распределительную систему.

Заключение

При составлении проекта на отопление не забывайте, что смета на монтаж и подключение централизованного отопления к многоквартирному отличается от расходов на организацию автономной системы в меньшую сторону.

Система водяного отопления высотных зданий

Высотные здания и санитарно-технические устройства классифицируются: делятся на части - зоны определенной высоты, разделенные техническими этажами. Оборудование и коммуникации помещаются на технических этажах. В системах отопления, вентиляции и водоснабжения допустимая высота зоны определяется значением гидростатического давления воды в нижних отопительных приборах или других элементах и возможностью размещения оборудования, воздуховодов, труб и других коммуникаций на технических этажах.

Для системы водяного отопления высота зоны в зависимости от гидростатического давления, допустимого как рабочего для отдельных видов отопительных приборов (от 0,6 до 1,0 МПа), не должна превышать (с некоторым запасом) 55 м при использовании чугунных и стальных приборов (при радиаторах типа МС - 80м) и 90 м для приборов со стальными греющими трубами.

В пределах одной зоны систему водяного отопления устраивают при водяном теплоснабжении по схеме с независимым присоединением к наружным теплопроводам, т. е. гидравлически изолированной от наружной тепловой сети и от других систем отопления. Такая система имеет собственные водо-водяной теплообменник, циркуляционный и подпиточный насосы, расширительный бак.

Число зон по высоте здания определяется, как и высота отдельной зоны, допустимым гидростатическим давлением, но не для отопительных приборов, а для оборудования в тепловых пунктах, расположенных при водяном теплоснабжении обычно в подвальном этаже. Основное оборудование этих тепловых пунктов, а именно обычного вида водо-водяные теплообменники и насосы, даже изготовленные по специальному заказу, могут выдерживать рабочее давление не более 1,6 МПа.

Это означает, что при таком оборудовании высота здания при водо-водяном отоплении гидравлически изолированными системами имеет предел, равный 150-160 м. В таком здании могут быть устроены две (по 75-80 м высотой) или три (по 50-55 м высотой) зональные системы отопления. При этом гидростатическое давление в оборудовании системы отопления верхней зоны, находящемся в подвальном этаже, достигнет расчетного предела.

В зданиях высотой 160-250 м может применяться водо-водяное отопление с использованием специального оборудования, рассчитанного на рабочее давление 2,5 МПа. Может быть также выполнено, если имеется в наличии пар, комбинированное отопление: помимо водо-водяного отопления в нижних 160 м в зоне сверх 160 м устраивается пароводяное отопление.

В каждой зональной системе отопления имеется свой расширительный бак, оборудованный системой электрической сигнализации и управления подпиткой системы.

Подобный комплекс комбинированного отопления действует в центральной части главного корпуса Московского государственного университета: в нижних трех зонах устроено водо-водяное отопление с чугунными радиаторами, в верхней IV зоне - пароводяное отопление.

В зданиях высотой более 250 м предусматривают новые зоны пароводяного отопления или прибегают к электроводяному отоплению, если источника пара не имеется.

Для снижения стоимости и упрощения конструкции возможна замена комбинированного отопления высотного здания одной системой водяного отопления, при которой не требуется второй первичный теплоноситель (например, пар). В здании может быть устроена гидравлически общая система с одним водо-водяным теплообменником, общими циркуляционным насосом и расширительным баком (рис.2). Система по высоте здания по-прежнему делится на зональные части по приведенным выше правилам. Вода во вторую и последующие зоны подается зональными циркуляционно-повысительными насосами и возвращается из каждой зоны в общий расширительный бак. Необходимое гидростатическое давление в главном обратном стояке каждой зональной части поддерживается регулятором давления типа «до себя». Гидростатическое давление в оборудовании теплового пункта, в том числе и в повысительных насосах, ограничено высотой установки открытого расширительного бака и не превышает стандартного рабочего давления 1 МПа.

Для систем отопления высотных зданий характерны деление их в пределах каждой зоны по сторонам горизонта (по фасадам) и автоматизация регулирования температуры теплоносителя. Температура теплоносителя воды для зональной системы отопления устанавливается по заданной программе в зависимости от изменения температуры наружного воздуха (регулирование «по возмущению»). При этом для части системы, обогревающей помещения, обращенные на юг и запад, предусматривают дополнительное регулирование температуры теплоносителя (для экономии тепловой энергии) на случай, когда при инсоляции температура помещений повышается (регулирование «по отклонению»).

Для опорожнения отдельных стояков или частей системы на технических этажах прокладывают дренажные линии. На время действия системы дренажную линию выключают во избежание неконтролируемой утечки воды общим вентилем перед разделительным водосточным бачком.

Децентрализованная система водо-водяного отопления

Среди применяемых систем водяного отопления преобладают системы, в которых температура поверхности отопительных приборов ограничена 95 °С. Выше рассматривались распространенные системы, где местный теплоноситель централизованно нагревается высокотемпературной водой, причем нагревается максимум до 95 °С в двухтрубных и до 105 °С в однотрубных системах. Между тем, система, в которой высокотемпературная вода подводилась бы как можно ближе к отопительным приборам, а температура их поверхности по гигиеническим требованиям сохранялась пониженной, имела бы определенное экономическое преимущество перед обычной системой. Это преимущество достигалось бы за счет уменьшения диаметра труб для перемещения сокращенного количества воды с повышенной скоростью под давлением сетевого (станционного) циркуляционного насоса.

В такой комбинированной водо-водяной системе нагревание теплоносителя происходило бы децентрализованно. В тепловом пункте здания оборудования для нагревания и создания циркуляции воды не потребовалось, там только контролировалось бы действие системы, и учитывался расход тепловой энергии.

Разберем некоторые схемы системы децентрализованного нагревания местного теплоносителя высокотемпературной водой, разработанные советскими инженерами, разделив их на две группы: с независимым и зависимым присоединением системы к наружным теплопроводам.

Для децентрализованного нагревания местной воды или масла по независимой схеме предложены безнапорные стальные или керамические отопительные приборы. Эти приборы, как открытые сосуды, заполняются водой (маслом), нагреваемой через стенки змеевика высокотемпературной водой. Испарение с поверхности воды в приборе способствует повышению влажности воздуха в помещении. Змеевик включен в однотрубную проточно-регулируемую систему с «опрокинутой» циркуляцией высокотемпературной воды. Высокотемпературная вода может иметь температуру при керамических блоках 110°С, при стальных приборах, заполненных минеральным маслом, 130 °С. При этом температура поверхности приборов не превышает 95 °С.

Децентрализованное смешение высоко- и низкотемпературной воды, т. е. нагревание местного теплоносителя по зависимой схеме, может осуществляться в магистралях, стояках и непосредственно в отопительных приборах.

При смешении в магистралях система отопления делится на несколько последовательно соединенных частей (подсистем), состоящих каждая из нескольких однотрубных П-образных стояков. Попутное подмешивание высокотемпературной воды к охлажденной обратной воде из подсистем (для повышения температуры от 70 до 105 °С) происходит через перемычки с диафрагмами в промежуточные магистрали между отдельными подсистемами.

В системе со смешением воды в основании однотрубных П-образных стояков магистраль с высокотемпературной водой делается в отличие от известных систем отопления также однотрубной.Вода в ней понижает температурув точках смешения и поступает в стояки с различной температурой. В вертикальных стояках возникает в основном естественная циркуляция воды, так как гидравлическое сопротивление замыкающих участков сравнительно невелико.

Для смешения воды в основании двухтрубных стояковиспользуются специальные смесители 2. Вода в обеих магистралях перемещается под давлением сетевого насоса, в стояках происходит естественная циркуляция воды.

При децентрализованном смешении и однотрубных стояках система отопления делится на две части: в первой высокотемпературная вода движется в стояках снизу вверх, охлаждаясь до температуры 95 °С, во второй - сверху вниз. Для обеспечения затекания в приборы необходимого количества высокотемпературной воды на замыкающих участках устанавливают диафрагмы.

При децентрализованном смешении в двухтрубных стояках высокотемпературная вода подается внутрь каждого отопительного прибора через перфорированный коллектор 4 или через сопло-смеситель, а охлажденная вода удаляется в таком же количестве в обратный стояк.

Описанные системы отопления не получили массового распространения из-за затруднений с прокладкой труб высокотемпературной воды в помещениях, сложности монтажного и эксплуатационного регулирования.

В настоящее время применяется прямоточная система отопления с децентрализованным нагреванием воды, возвращающейся из последовательно соединенных трех-четырех подсистем (групп стояков). В этой так называемой системе со ступенчатой регенерацией температуры (СРТ) (высокотемпературная вода нагревает охлажденную воду в двух-трех (между подсистемами) регенераторах температуры (РТ). Регенераторы температуры представляют собой противоточные теплообменники типа «труба в трубе» (например, труба Dy25 в корпусе Dy40). Вода дважды протекает через каждый РТ; сначала в виде высокотемпературной по межтрубному пространству, потом в виде охлажденной воды по внутренней трубе. Вода при возвращении из последней подсистемы нагревается высокотемпературной водой до 95-105 °С, затем поступает в предпоследнюю подсистему и т. д., пока из первой подсистемы она охлажденной не возвратится к точке ввода в здание высокотемпературной воды.

Систему отопления СРТ выполняют однотрубной с односторонними унифицированными приборными узлами, с верхней или нижней разводкой подающей магистрали.

Система поквартирного отопления

Проблема рационального потребления и распределения тепловой энергии системами отопления по-прежнему актуальна, т. к. при климатических условиях России системы отопления жилых зданий являются наиболее энергоемкими из инженерных систем.

В последние годы созданы предпосылки для строительства жилых домов с пониженным энергопотреблением за счет оптимизации градостроительных и объемно-планировочных решений, формы зданий, за счет повышения уровня теплозащиты ограждающих конструкций и за счет использования более энергоэффективных инженерных систем.

Возводимые с 2000 года жилые здания с теплозащитой, соответствующей втором этапу энергосбережения, по энергоэффективности соответствуют нормативным требованиям таких стран, как Германия и Великобритания. Стены и окна жилых зданий стали «теплее» – потери тепла ограждающими конструкциями сократились в 2–3 раза, современные светопрозрачные ограждения (окна, двери лоджий и балконов) имеют настолько небольшую воздухопроницаемость, что при закрытых окнах практически отсутствует инфильтрация.

В то же время в жилых зданиях массового строительства до настоящего времени проектируются и эксплуатируются выполненные по типовым проектам системы отопления. В системах традиционно используются высокотемпературные теплоносители с параметрами 105–70, 95–70°C. При обеспечении тепловой защиты зданий по второму этапу энергосбережения и при указанных параметрах теплоносителя снижаются габариты и поверхность нагрева отопительных приборов, расход теплоносителя через каждый прибор и, как следствие, не обеспечивается защита от обратной радиации в зоне окон, дверей балконов, лоджий, ухудшаются условия работы и регулирования автоматических терморегуляторов отопительных приборов.

Для создания зданий с более эффективным использованием тепловой энергии, обеспечивающих комфортные условия для проживания человека, необходимы современные, энергоэкономичные системы отопления. Регулируемые поквартирные системы отопления вполне отвечают этим требованиям. Однако широкое применение поквартирных систем отопления сдерживается отчасти из-за отсутствия достаточной нормативной базы и рекомендаций по проектированию.

В настоящее время в отделе технического нормирования Госстроя России рассматривается Свод правил «Системы поквартирного отопления жилых зданий». Свод правил подготовлен группой специалистов ФГУП «СантехНИИпроект», ОАО «Моспроект», Госстроя России и включает требования к системам, отопительным приборам, арматуре и трубопроводам, требования по безопасности, долговечности и ремонтопригодности поквартирных систем отопления.

Свод правил дополняет и развивает требования по проектированию поквартирных систем отопления согласно СНиП 2.04.05-(2) и может использоваться для проектирования поквартирных систем отопления в жилых зданиях различного типа одно- и многоквартирных, блочных и секционных при строительстве новых и реконструируемых зданий, обеспечиваемых тепловой энергией от тепловых сетей (ТЭЦ, РТС, котельная), от автономных или индивидуальных источников тепла.

Поквартирная система отопления – система с разводкой трубопроводов в пределах одной квартиры, обеспечивающая поддержание заданной температуры воздуха в помещениях этой квартиры.

Анализ ряда проектов показывает, что поквартирные системы отопления имеют ряд преимуществ по сравнению с центральными системами:

Обеспечивают большую гидравлическую устойчивость системы отопления жилого здания;

Повышают уровень комфорта в квартирах за счет обеспечения температуры воздуха в каждом помещении по желанию потребителя;

Обеспечивают возможность учета тепла в каждой квартире и сокращение расхода тепла за отопительный период на 10–15% при автоматическом или ручном регулировании тепловых потоков;

Удовлетворяют требования заказчика по дизайну (возможность выбора типа отопительного прибора, труб, схемы прокладки труб в квартире);

Обеспечивают возможность замены трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры и отопительных приборов в отдельных квартирах при перепланировке или при аварийных ситуациях без нарушения режима эксплуатации систем отопления в других квартирах, возможность проведения наладочных работ и гидростатических испытаний в отдельной квартире.

Уровень теплозащиты жилых зданий с поквартирными системами отопления должен быть не ниже требуемых значений приведенного сопротивления теплопередаче наружных ограждений здания согласно СНиП II-3-79*.

Расчетную температуру воздуха для холодного периода года в отапливаемых помещениях жилого дома следует принимать в пределах оптимальных норм по ГОСТ 30494, но не ниже 20°C для помещений с постоянным пребыванием людей. В многоквартирных домах допускается понижение температуры воздуха в отапливаемых помещениях, когда они не используются (на время отсутствия владельца квартиры), ниже нормируемой не более чем на 3–5°C, но не ниже 15°C. При таком перепаде температур потери теплоты через внутренние ограждающие конструкции допускается не учитывать.

В многоквартирном доме с центральной системой отопления системы поквартирного отопления следует проектировать для всех квартир. Не допускается устройство поквартирных систем для одной или нескольких квартир в доме. Системы поквартирного отопления в жилом здании присоединяются к тепловым сетям по независимой схеме через теплообменники, в квартальном ЦТП или в индивидуальном тепловом пункте (ИТП). Допускается присоединение систем поквартирного отопления к тепловым сетям по зависимой схеме при обеспечении автоматического регулирования параметров теплоносителя в ИТП.

В одноквартирных и блочных домах с индивидуальными источниками теплоснабжения могут применяться как системы поквартирного отопления с отопительными приборами, так и системы напольного отопления для обогрева отдельных помещений или участков пола, возможно применять при условии обеспечения автоматического поддержания заданной температуры теплоносителя и температуры на поверхности пола.

Для систем поквартирного отопления в качестве теплоносителя применяется, как правило, вода; другие теплоносители допускается применять при технико-экономическом обосновании в соответствии с требованиями СНиП 2.04.05-91*.

Параметры теплоносителя для систем поквартирного отопления в зависимости от источника тепла, типа используемых труб и способа их прокладки приведены в таблице.

В системах поквартирного отопления жилого здания параметры теплоносителя должны быть одинаковые для всех квартир. При техническом обосновании или по заданию заказчика допускается принимать температуру теплоносителя системы поквартирного отопления одной из квартир ниже принятой для системы отопления здания. При этом должно быть обеспечено автоматическое поддержание заданной температуры теплоносителя.

Системы отопления

В зданиях высотой два и более этажей для подачи теплоносителя в квартиры следует проектировать двухтрубные системы с нижней или верхней разводкой магистральных трубопроводов, магистральными вертикальными стояками, обслуживающими часть здания или одну секцию.

Подающий и обратный магистральные вертикальные стояки для каждой части здания секции прокладываются в специальных шахтах общих коридоров, лестничных холлов. В шахтах на каждом этаже предусматриваются встроенные монтажные шкафы, в которых должны размещаться распределительные поэтажные коллекторы с отводящими трубопроводами для каждой квартиры, запорная арматура, фильтры, балансировочные клапаны, счетчики учета тепла.

Системы поквартирного отопления могут выполняться по следующим схемам:

Двухтрубные горизонтальные (тупиковые или попутные) с параллельным подсоединением отопительных приборов (рис. 1). Трубы прокладываются у наружных стен, в конструкции пола или в специальных плинтусах-коробах;

Двухтрубные лучевые с индивидуальным подсоединением трубопроводами (петлями) каждого отопительного прибора к распределительному коллектору квартиры (рис. 2). Допускается подсоединение «на сцепке» двух отопительных приборов в пределах одного помещения. Трубопроводы прокладываются в форме петель в конструкции пола или вдоль стен под плинтусами. Система удобна для монтажа, т. к. используются трубопроводы одного диаметра, отсутствуют соединения труб в полу;

Однотрубные горизонтальные с замыкающими участками и последовательным подсоединением отопительных приборов (рис. 3). Значительно сокращается расход труб, но поверхность нагрева отопительных приборов увеличивается приблизительно на 20% и более. Схема рекомендуется к применению при более высоких параметрах теплоносителя и меньшем перепаде температур (например, 90–70°C). За счет увеличения количества затекающей в прибор воды уменьшается поверхность нагрева прибора. Расчетная температура воды, выходящей из последнего прибора, не должна быть ниже 40°C;

Напольные с укладкой нагревательных змеевиков из труб в конструкции пола. Напольные системы обладают большей инерционностью, чем системы с нагревательными приборами, менее доступны для ремонта и демонтажа. Возможные варианты схемы укладки труб в системах напольного отопления приведены на рис. 4, 5. Схема по рис. 4 обеспечивает легкий монтаж труб и равномерное распределение температуры по поверхности пола. Схема по рис. 5 обеспечивает примерно равную среднюю температуру на поверхности пола.

Полотенцесушители ванных помещений присоединяются к системе горячего водоснабжения – при теплоснабжении здания от тепловых сетей или от автономного источника, или к системе отопления – при индивидуальном источнике тепла.

В жилых зданиях с числом этажей более трех при центральном или общем автономном источниках теплоснабжения необходимо проектировать отопление лестничных клеток, лестничных и лифтовых холлов. В зданиях с числом этажей более трех, но не более 10, а также в зданиях любой этажности с индивидуальными источниками тепла допускается не проектировать отопление незадымляемых лестничных клеток первого типа. При этом сопротивление теплопередаче внутренних стен, ограждающих неотапливаемую лестничную клетку от жилых помещений, принимается равным сопротивлению теплопередаче наружных стен.

Гидравлические расчеты систем поквартирного отопления выполняются по существующим методикам с учетом рекомендаций по применению и подбору отопительных приборов, разработанных на основании результатов НИИсантехники при проведении испытаний и сертификации отопительных приборов различных производителей.

Присоединение отопительного прибора к трубопроводам может выполняться по следующим схемам:

Боковое одностороннее подсоединение;

Подсоединение радиатора снизу;

Боковое двухстороннее (разностороннее) подсоединение к нижним пробкам радиатора. Разностороннее подсоединение трубопроводов следует предусматривать для радиаторов длиной не более 2 000 мм, а также для радиаторов, соединенных «на сцепке». В двухтрубной системе отопления допускается в пределах одного помещения соединение двух отопительных приборов «на сцепке».

В системах поквартирного отопления, как и в традиционных системах отопления, следует использовать нагревательные приборы, клапаны, арматуру, трубы и другие материалы, разрешенные к применению в строительстве, имеющие сертификаты соответствия Российской Федерации.

В многоквартирных жилых домах срок службы отопительных приборов и трубопроводов систем отопления должен быть не менее 25 лет; в одноквартирных домах срок службы принимается по заданию заказчика.

В качестве отопительных приборов целесообразно применять стальные радиаторы или другие приборы с гладкой поверхностью, обеспечивающей очистку поверхности от пыли. Допускается применять конвекторы с воздушными регулирующими клапанами.

Для регулирования теплового потока в помещениях у отопительных приборов следует устанавливать регулирующую арматуру. В помещениях с постоянным пребыванием людей, как правило, устанавливаются автоматические терморегуляторы (с встроенными или выносными термостатическими элементами), обеспечивающие поддержание заданной температуры в каждом помещении и экономию подачи тепла за счет использования внутренних теплоизбытков (бытовые тепловыделения, солнечная радиация).

Для гидравлической увязки отдельных веток поквартирной двухтрубной системы отопления у всех отопительных приборов в квартире устанавливаются клапаны с предварительной настройкой.

Для гидравлической устойчивости системы отопления здания предусматривается установка балансировочных клапанов на магистральных вертикальных стояках для каждой части здания, секции, а также у каждого поэтажного распределительного коллектора.

В зданиях с системами поквартирного отопления следует предусматривать:

Установку в ИТП закрытого расширительного бака и фильтра для системы здания при теплоснабжении от тепловых сетей и автономного источника тепла;

Установку закрытого расширительного бака и фильтра для каждой квартиры при теплоснабжении от индивидуального источника тепла.

При открытых расширительных баках вода в системе насыщается воздухом, существенно активизирующим процесс коррозии элементов системы из металла, образуются воздушные пробки в системе.

Трубопроводы поквартирной системы отопления могут выполняться из стальных, медных, термостойких полимерных или металлополимерных труб. В системах отопления с трубопроводами из полимерных или металлополимерных труб параметры теплоносителя (температура и давление) не должны превышать предельно допустимые значения, указанные в технической документации на их изготовление. При выборе параметров теплоносителя следует учитывать, что прочность полимерных и металлополимерных труб зависит от рабочей температуры и давления теплоносителя. При уменьшении температуры и давления теплоносителя ниже максимально допустимых значений увеличивается коэффициент безопасности и соответственно срок эксплуатации труб. Трубопроводы систем поквартирного отопления, как правило, прокладываются скрыто: в штробах, в конструкции пола. Допускается открытая прокладка металлических трубопроводов. При скрытой прокладке трубопроводов в местах расположения разборных соединений и арматуры следует предусматривать люки или съемные щиты для проведения осмотра и ремонта.

При расчете отопительных приборов в каждом помещении следует учитывать не менее 90% поступающей теплоты от трубопроводов, проходящих по помещению. Потери теплоты за счет остывания теплоносителя в неизолированных открыто проложенных горизонтальных трубопроводах принимаются по справочным данным. Тепловой поток открыто проложенных труб учитывается в пределах:

90% при горизонтальной прокладке труб у пола;

70–80% при прокладке горизонтальных труб под потолком;

85–90% при вертикальной прокладке труб.

Тепловая изоляция предусматривается для трубопроводов, прокладываемых в штробах наружных стен, в шахтах и в неотапливаемых помещениях, на участках пола с близким размещением четырех и более труб в полу, обеспечивая допустимую температуру на поверхности.

Учет расхода тепловой энергии

Поквартирные системы отопления, с одной стороны, обеспечивают наиболее комфортные условия для проживания, удовлетворяющие потребителя, а с другой стороны, позволяют регулировать теплоотдачу отопительных приборов в квартире с учетом режима проживания семьи в квартире, необходимости снижения затрат на оплату за отопление и т. д.

В здании с поквартирными системами отопления предусматривается учет расхода теплоты зданием в целом, а также раздельно каждой квартирой и помещениями общественного и технического назначения, расположенными в этом здании.

Для учета расхода теплоты каждой квартиры могут предусматриваться: счетчики расхода теплоты для каждой поквартирной системы; распределители тепла испарительного или электронного типа на каждом отопительном приборе; счетчик расхода теплоты на вводе в здание. При любом виде приборов учета теплоты в оплату жильца должны включаться общие расходы тепла на здание (отопление лестничных клеток, лифтовых холлов, служебных и технических помещений).

В зданиях с повышенной тепловой защитой ограждающих конструкций поквартирные системы отопления (с автоматическими терморегуляторами у отопительных приборов и счетчиками расходов теплоты как на вводе в здание, так и для каждой квартиры) создают дополнительные возможности и стимулы для более эффективного использования тепловой энергии. Благодаря автоматическому регулированию теплоотдачи отопительных приборов при изменении тепловой нагрузки в помещениях и возможности жильцов регулировать теплоотдачу отопительных приборов с учетом режима проживания семьи (снижение температуры воздуха в помещениях на время отсутствия жильцов, уменьшение теплопотерь) может быть достигнута экономия тепловой энергии от 20 до 30%. При этом снизится оплата потребителей за тепло, т. к. установленные нормативы потребления тепловой энергии существенно превышают фактическое потребление.

Гидравлический расчет системы водяного отопления. Способы гидравлического расчета системы водяного отопления. Расчет по удельной линейной потери давления; расчет по характеристикам сопротивления и проводимостям; расчет по проведенным длинам и по динамическим давлениям. - 1час.

Потеря давления в сети.

Движение жидкости в теплопроводах происходит от сечения с большим давлением к сечению с меньшим давлением за счет разности давления. При перемещении жидкости расходуется потенциальная энергия, т. е. гидростатическое давление на преодоление сопротивлений от трения о стенки труб и от завихрений и ударов при изменении скорости и направления движения в фасонных частях, приборах и арматуре.

Падение давления, обусловленное сопротивлениями трения о стенки труб, является линейной потерей; падение давления, вызванное местными сопротивлениями, - местной потерей.

Падение давления Ар, Па, вызванное трением и местными сопротивлениями, измеряется в долях динамического давления и выражается формулой, известной из курса гидравлики

Если при расчетах систем отопления принять плотность теплоносителя (жидкости) постоянной, что ведет к погрешности, лежащей за пределами практической точности расчета, то величины могут быть определены как постоянные для теплопровода заданного диаметра.

Использование в расчетах постоянного отношения - позволяет по заданному расходу теплоносителя и диаметру теплопровода определить скорость теплоносителя делением расхода на эту величину; использование постоянной величины позволяет определить потери давления в теплопроводе по заданному расходу, минуя определение скорости.

Гидравлический расчет систем водяного отопления.

Трубопроводы в системе отопления выполняют важную функцию распределения теплоносителя по отдельным отопительным приборам. Они являются теплопроводами, задача которых состоит в передаче определенного расчетного количества тепла каждому прибору.

Система отопления представляет собой сильно разветвленную и сложно закольцованную сеть теплопроводов, по каждому участку которой должно переноситься определенное количество тепла. Выполнение точного расчета такой сети является сложной гидравлической задачей, связанной с решением большого числа нелинейных уравнений. В инженерной практике эта задача решается методом подбора.

В водяных системах количество принесенного тепла теплоносителем зависит от его расхода и перепада температуры при охлаждении воды в приборе. Обычно при расчете задают общий для системы перепад температуры теплоносителя и стремятся к тому, чтобы этот перепад был выдержан в двухтрубных системах - для всех приборов и системы в целом; в однотрубных системах - для всех стояков. При известном перепаде температуры теплоносителя по теплопроводам системы должен быть подведен определенный расчетом расход воды к каждому отопительному прибору.

При таком подходе выполнить гидравлический расчет сети теплопроводов системы отопления значит (с учетом располагаемого циркуляционного давления) так подобрать диаметры отдельных участков, чтобы по ним проходил расчетный расход теплоносителя. Расчет ведется подбором диаметров по имеющемуся сортаменту труб, поэтому он всегда связан с некоторой погрешностью. Для различных систем и отдельных элементов допускаются определенные невязки.

В отличие от рассмотренного выше метода в настоящее время нашел широкое распространение, применительно к расчету однотрубных систем отопления, метод с переменным перепадом температуры воды в стояках, предложенный А. И. Орловым в 1932 г.

Принцип расчета заключается в том, что расходы воды в стояках не задаются заранее, а определяются в процессе гидравлического расчета исходя из полной увязки давлений во всех кольцах системы и принятых диаметров теплопроводов сети. Перепад температуры теплоносителя в отдельных стояках при этом получается различным - переменным. Площадь теплоотдающей поверхности отопительных приборов находится по температуре и расходу воды, определенным гидравлическим расчетом. Метод расчета с переменным перепадом температуры точнее отражает действительную картину работы системы, исключает необходимость монтажной регулировки, облегчает унификацию трубной заготовки, так как дает возможность избежать применения разнообразных сочетаний диаметров радиаторных узлов и составных стояков. Этот метод получил распространение после того, как в 1936 г, Г.И. Фихман доказал возможность применения при расчете теплопроводов систем водяного отопления усредненных значений коэффициентов трения и ведения всего расчета по квадратичному закону.

Общие указания по расчету системы водяного отопления

Искусственное давление Арн, создаваемое насосом, принимается:

а) для зависимых систем отопления, присоединяемых к тепловым сетям через элеваторы или смесительные насосы, исходя из располагаемой разности давления на вводе и коэффициента смешения;

б) для независимых систем отопления, присоединяемых к тепловым сетям через теплообменники или к котельным без перспективы присоединения к тепловым сетям, исходя из предельно допустимой скорости движения воды в теплопроводах, возможности увязки потери давления в циркуляционных кольцах систем и технико-экономических расчетов.

Ориентируясь на величину средней удельной линейной потери давления Rcр, сначала определяют предварительные, а затем (с учетом потери на местные сопротивления) окончательные диаметры теплопроводов.

Расчет теплопроводов начинают с основного наиболее неблагоприятного циркуляционного кольца, которым следует считать:

а) в насосной системе с тупиковым движением воды в магистралях - кольцо через наиболее нагруженный и отдаленный от теплового пункта стояк;

б) в насосной системе с попутным движением воды - кольцо через средний наиболее нагруженный стояк;

в) в гравитационной системе - кольцо, у которого в зависимости от располагаемого циркуляционного давления, значение Rсp будет наименьшим.,

Увязка потерь давления в циркуляционных кольцах должна производиться с учетом только тех участков, которые не являются общими для сравниваемых колец.

Расхождение (невязка) в расчетных потерях давления на параллельно соединенных участках отдельных колец системы допускается при тупиковом движении воды до 15%, при попутном движении воды в магистралях ±5%.

Достоинства и недостатки таких систем отмечены в и других источниках. Среди основных недостатков следует отметить следующие:

невозможно проводить учет расхода теплоты на отопление каждой квартиры;
невозможно осуществлять оплату расхода теплоты за фактически потребленную тепловую энергию;
очень сложно поддерживать требуемую температуру воздуха в каждой квартире.

Поэтому можно сделать вывод о том, что необходимо отказаться от использования вертикальных систем для отопления жилых многоэтажных зданий и применять поквартирные системы отопления, как это рекомендует . При этом в каждой квартире необходимо устанавливать счетчик тепловой энергии.

Поквартирные системы отопления в многоэтажных зданиях — это такие системы, которые могут обслуживаться жителями квартиры без изменения гидравлического и теплового режимов соседних квартир и обеспечивать поквартирный учет расхода теплоты. При этом повышается тепловой комфорт в жилых помещениях и экономия теплоты на отопление.

На первый взгляд это две противоречивые задачи. Однако никакого противоречия здесь нет, т.к. устраняется перегрев помещений за счет отсутствия гидравлической и тепловой разрегулировки системы отопления. Кроме того, на сто процентов используются теплота солнечной радиации и бытовые теплопоступления в каждую квартиру.

Актуальность решения этой проблемы осознают строители и службы эксплуатации. Существующие системы поквартирного отопления в нашей стране для отопления многоэтажных зданий применяются редко по разным причинам и, в том числе, из-за их невысокой гидравлической и тепловой устойчивости.

Система поквартирного отопления, защищенная действующим патентом РФ №2148755 F24D 3/02, по мнению авторов, отвечает всем требованиям .На рис. 1 представлена схема системы отопления для жилых зданий, имеющих небольшое количество этажей. Система отопления содержит подающий 1 и обратный 2 теплопроводы сетевой воды, сообщенные с индивидуальным тепловым пунктом 3, и соединенным, в свою очередь, с подающим теплопроводом 4 системы отопления.

К подающему теплопроводу 4 присоединен вертикальный подающий стояк 5, соединенный с поэтажной горизонтальной веткой 6. Кветке 6 присоединены отопительные приборы 7. В тех же квартирах, где установлен вертикальный подающий стояк 5, установлен обратный стояк 8, который присоединен к обратному теплопроводу системы отопления 9 и горизонтальной поэтажной ветке 6.

Вертикальные стояки 5 и 8 ограничивают длину поэтажных веток 6 одной квартирой. На каждой поэтажной ветке 6 установлен квартирный тепловой пункт 10, который служит для обеспечения подачи требуемого расхода теплоносителя и учета расхода теплоты на отопление каждой квартиры и регулирования температуры воздуха внутри помещения в зависимости от температуры наружного воздуха, поступления теплоты от солнечной радиации, тепловыделений в каждой квартире, скорости и направления ветра.

Для отключения каждой горизонтальной ветки предусмотрены вентили 11 и 12.Воздушные краны 13 служат для удаления воздуха из отопительных приборов и веток 6.У отопительных приборов 7 могут устанавливаться краны 14 для регулирования расхода воды, проходящей через отопительные приборы 7.

В случае реализации системы отопления многоэтажного здания (рис. 2) подающий вертикальный стояк 5 выполнен в виде группы стояков— 5, 15 и 16, а вертикальный обратный стояк 8 выполнен в виде группы стояков 8, 17 и 18.

В этой системе отопления подающий стояк 5 и обратный стояк 8, сообщенные соответственно с теплопроводами 4 и 9, объединяют в блок А горизонтальные поэтажные ветки 6 нескольких (в данном конкретном случае трех веток) верхних этажей здания.Подающий стояк 15 и обратный стояк 17 также соединены с теплопроводами 4 и 9 и объединяют в блок В горизонтальные поэтажные ветки следующих трех этажей.

Вертикальные подающий стояк 16 и обратный стояк 18 объединяют поэтажные ветки 6 трех нижних этажей в блок С (количество веток в блоках А,В и С может быть больше или меньше трех).На каждой горизонтальной поэтажной ветке 6, расположенной в одной квартире, установлен квартирный тепловой пункт 10.

Он включает, в зависимости от параметров теплоносителя и местных условий, запорно-регулирующую и контрольно-измерительную арматуру, регулятор давления (расхода) и устройство для учета расхода теплоты (теплосчетчик). Для отключения горизонтальных веток предусмотрены вентили 11 и 12.

Краны 14 служат для регулирования теплоотдачи отопительного прибора (в случае необходимости). Воздух удаляется через краны 13. Количество горизонтальных веток в каждом блоке определяется расчетом и может быть больше или меньше трех.

Следует отметить, что вертикальные подающие стояки 5, 15, 16 и обратные 8, 17, 18 проложены в одной квартире, т.е. также, как и на рис. 1, а это обеспечивает высокую гидравлическую и тепловую устойчивость системы отопления многоэтажного здания и, следовательно, эффективную работу системы отопления.

Изменяя количество блоков, на которые по высоте делится система отопления, можно практически полностью исключить влияние естественного давления на гидравлическую и тепловую устойчивость системы водяного отопления многоэтажного здания.

Другими словами, можно сказать, что при количестве блоков, равном числу этажей в здании, получим систему водяного отопления, в которой естественное давление, возникающее от остывания воды в отопительных приборах, присоединенных к поэтажным веткам, не будет влиять на гидравлическую и тепловую устойчивость системы отопления.

Рассмотренная система отопления обеспечивает высокие санитарно-гигиенические показатели в отапливаемых помещениях, экономию теплоты на отопление, эффективное регулирование температуры воздуха в помещении.

Осуществить пуск системы отопления можно по желанию жителя (при наличии теплоносителя в тепловом пункте 3) в любое время, не дожидаясь пуска системы отопления в других квартирах или во всем доме. Учитывая, что тепловая мощность и длина горизонтальных веток приблизительно одинакова, то при изготовлении трубной заготовки достигается максимальная унификация узлов, а это снижает расходы на изготовление и монтаж системы отопления.

Разработанная система поквартирного отопления для многоэтажных жилых зданий универсальна, т.е. ее можно использовать при теплоснабжении:

от центрального источника теплоты (от тепловых сетей);
от автономного источника теплоты (в т.ч. крышной котельной).

Такая система обладает гидравлической и тепловой устойчивостью, может быть одно- и двухтрубной и использовать отопительные приборы любого типа, удовлетворяющие требованиям .Схема подачи теплоносителя в отопительный прибор может быть различна , при установке крана у отопительного прибора можно регулировать тепловую мощность отопительного прибора.

Такая система отопления может применяться не только для отопления жилых зданий, но и общественных, и производственных зданий. В этом случае горизонтальная ветка прокладывается у пола (или в углублении пола) вдоль плинтуса. Такую систему отопления можно ремонтировать и реконструировать, если возникла необходимость в перепланировке здания.

Для устройства такой системы требуется меньший расход металла. Монтаж таких систем отопления можно осуществлять из стальных, медных, латунных и полимерных труб, разрешенных к применению в строительстве .

Теплоотдача теплопроводов должна учитываться при расчете отопительных приборов. Применение поквартирных систем отопления обеспечивает снижение расхода теплоты на 10-20%.