Системы закрытого и открытого теплоснабжения

схема присоединения теплоснабжения на примерах видео и фото

1. Зависимая схема теплоснабжения
2. Независимая схема теплоснабжения
3. Зависимая и независимая система отопления — сравнение
4. Зависимость от электроснабжения
5. Котлы, работающие на твердом топливе
6. Газовые котлы
7. Какая схема теплоснабжения лучше

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

Зависимая схема теплоснабжения

Если представить элеваторный узел жилого здания (как он выглядит можно посмотреть на фото), то он устроен следующим образом:

• от теплотрассы элеватор отделяют входные задвижки;
• за ними в месте подачи и обратки располагаются вентиля или задвижки. Через них с подающего или обратного трубопроводов подключают горячее водоснабжение. Нередко в современных элеваторах встречается по две врезки на линии подачи и обратке, которые разделяет подпорная шайба. Их назначение заключается в обеспечении постоянной циркуляции горячей воды;
• после врезки элементов для обеспечения ГВС находится сопло с камерой, где производится смешивание. Поток более горячей жидкости, поступающей из прямого трубопровода под высоким давлением, подогревает часть воды в обратке и направляется на повторную циркуляцию;
• домовые задвижки перекрывают отопительную систему здания – зимой они открыты, а в теплое время года закрыты. 

Независимая схема теплоснабжения

Независимая схема отопления выглядит так: 

• из подающего трубопровода жидкость поступает в обратную линию, одновременно отдавая тепловую энергию теплообменнику. Вода в данном случае не используется для ГВС и обогрева помещений;
• в этот же теплообменник, но в его другой контур поступает вода для питья из водопровода. После нагрева она подается в отопительную систему и для использования в быту. 

Зависимая и независимая система отопления — сравнение

Достоинства, которые имеет независимая схема теплоснабжения:

• она позволяет более гибко регулировать температуру теплоносителя для отопления. Для этого достаточно будет уменьшить поступление теплоносителя через теплообменник и в результате температура воздуха в доме понизится. Можно также прижать задвижки в элеваторном узле и тем самым убрать перепад. Подобная схема элеваторного узла отопления позволит избежать многих проблем. Но для данных элементов подобная ситуация считается нештатной, поскольку возможно падение щечек и остановка циркуляции. Если система независимая, производительность регулируется просто – при помощи циркуляционного насоса;
• экономичность является следствием наличия гибкой настройки отопления в зависимости от нужд жильцов. В зависимой системе этот показатель находится на уровне не более 40%;
• независимая система теплоснабжения позволяет использовать в качестве теплоносителя воду, очищенную от примесей, или незамерзающие жидкости (подробнее: «Незамерзающая жидкость для систем отопления — делаем правильный выбор»). Нагреть питьевую воду для ГВС не трудно. В свою очередь при наличии зависимой системы потребители вынуждены применять воду с большими загрязнениями – песком, окалиной и минеральными солями. 

Котлы, работающие на твердом топливе

Сделать независимое отопление частного дома, то есть без привлечения людей, помогают несколько технических решений:

1. Установка бункера и транспортной ленты. По мере того, как прогорает топливо, будут подаваться новые порции пеллет или опилок. Но для работы транспортера необходимо наличие электричества.
2. Использование пиролизного котла, в котором процесс горения разделяется на два этапа. Первый из них заключается в пиролизе дров при ограниченной подаче кислорода, а второй – в сжигании полученного газа. Наверху находится камера пиролиза, а под ней располагается отсек, где газ сгорает. При этом, чтобы продукты сгорания двигались против направления естественной тяги, необходим электрический вентилятор.
3. Котел верхнего горения может функционировать на одной закладке угля около пяти суток, поскольку тлеет лишь верхний его слой. Воздух к топливу подают сверху вниз, а золу уносит горячий поток продуктов сгорания. Но для обеспечения циркуляции воздуха потребуется электрический вентилятор.

Трубы тепловых сетей

В настоящее время отечественные 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 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.

Централизованное отопление

Тепловая магистраль централизованного отопления

• Централизованное отопление подразумевает наличие центральной котельной или ТЭЦ, вырабатывающей тепло. Такие мини-предприятия могут обслуживать какой-либо район, улицу, посёлок или даже небольшой город – главное, чтобы потребительская мощность не превышала производственную, как того и требует инструкция.
• В больших сетях такого типа существуют промежуточные распределители теплоносителя для систем отопления, это центральные (ЦТП) или индивидуальные (ИТП) тепловые пункты, из которых тепло транспортируется на более мелкие участки. Качество доставляемого теплоносителя во многом будет зависеть от состояния магистралей для его транспортировки, и если они должным образом заизолированы, то потери тепловой энергии будут минимальными.

Зависимые и независимые системы отопления

Принцип зависимой системы теплоснабжения

• Главное отличие зависимого устройства состоит в том, что горячая вода с ТЭЦ или центральной котельной поступает непосредственно к потребителю. Такие проекты не предусматривают наличия сортировочных пунктов типа ЦТП или ИТП и, конечно, из-за этого их цена ниже, что удобно для городских властей, но никак не для жителей данного микрорайона или города.
• Основное неудобство для потребителей при таком устройстве централизованного отопления заключается в том, что такая схема не позволяет подключить горячее водоснабжение домов. Ведь для ГВС источником является теплоноситель, вырабатываемый для отопления, но если он поступает прямо на радиаторы, то для того, чтобы у вас с крана текла горячая вода, батареи тоже должны быть горячими. То есть, и кран и отопительный прибор получаться запитанными от одной трубы и если это возможно зимой, то никак недопустимо летом.

Принцип независимого теплоснабжения

Совершенно по-иному дело обстоит в независимых отопительных централизованных системах, где есть ЦТП или ИТП. Такое устройство похоже на принцип действия бойлера косвенного нагрева, где ГВС обеспечивается за счёт теплообменника, который, в свою очередь, греется от теплоносителя

Обратите внимание на схематический рисунок, и вы увидите, что вода для ГВС греется от теплообменника, а конкретней, от трубы подачи теплоносителя.
Но на таких пунктах не только производится и распределяется ГВС, оттуда также выходят отопительные магистрали, от которых уже идёт разводка по объектам (отапливаемые здания любого типа). Таким образом, в тёплое время года или неотопительный сезон, энергия теплоносителя растрачивается только на подогрев горячей воды для ГВС, а контур подачи к радиаторам временно перекрывается

Это также можно сравнить с двухконтурным газовым котлом, когда отключается водяной контур и функционирует только горячее водоснабжение.

Открытые и закрытые системы централизованного отопления

Однотрубная система отопления открытого типа

• Когда речь заходит об открытой однотрубной системе отопления, то это вовсе не означает, что водяной контур состоит из одной трубы подачи воды на радиаторы. Вовсе нет, разговор здесь идёт об отборе воды для ГВС непосредственно от теплоносителя. Поэтому, если вы сравните две схемы – эту, которая выше абзаца и зависимую систему отопления – вы увидите сохранение одного и того же принципа по отбору воды для ГВС из отопительного контура.
• Значит, контур может также состоять из подачи и возврата («обратки»), но схема открытой системы отопления всё равно будет сориентирована на трубу теплоносителя, из которой производится отбор. При централизованном обогреве домов речи о ГВС в летний период идти не может.

Система отопления закрытого типа

Система отопления закрытого типа идентична с независимой, так как и одно и другое подразумевает наличие центральных или индивидуальных тепловых пунктов для распределения теплоносителя. Как уже говорилось выше, вода для нужд ГВС греется от теплообменника на ЦТП и поступает в квартиры, независимо от отопления. Количество труб в водяном контуре обогрева дома (одна или две) не имеют здесь совершенно никакого значения.

Отличительные черты независимой отопительной системы

Конструкция не зависит от источников энергоносителей, но недостатком данной установки является высокая стоимость. При этом, вы можете использовать техническую воду для своих нужд.

Что же касается зависимой установки, то ее проще установить на объект, ведь для монтажа не потребуются специальные знания и умения. Важным этапом является лишь правильная разработка схемы работ и четкое выполнение действий по инструкции.

В частном доме индивидуальное отопление является источником экономии не только расхода топлива, но и финансов. В зависимости от личных предпочтений владельцев, его можно индивидуально настроить для наиболее комфортного проживания в доме. Эта система не предполагает загрязнение трубопроводов и быстрый выход из строя, как централизованного отопления. Напротив, вы можете использовать очищенную воду для различных целей и нужд.

Независимая схема отопления

Можно остановить выбор на отопительном котле, действие которого основано на использовании топлива твердых сортов. Он представляет собой стальную конструкцию, в которой расположен термостат и механические регуляторы. Таким образом, вам не потребуется привязка к газовой магистрали.

Единственным недостатком является потребность в регулярной загрузку топлива в поддувало. Но и эта задача имеет решение. Приобретая модели с бункером и транспортером для подачи сырья, вы можете максимально автоматизировать процесс погрузки топлива. Что же касается энергоносителя, то в его качестве можно применять дрова и опилки. Но не стоит забывать. Что в действие транспортер приводится при помощи электроэнергии.

Способы заполнения встроенный механизм и насосы

Насос для заполнения отопления

Как заполнить систему отопления в частном доме — используя встроенное подключение к водопроводу с помощью насоса? Это напрямую зависит от состава теплоносителя — вода или антифриз. Для первого варианта достаточно сделать предварительную промывку труб. Инструкция по заполнению системы отопления состоит из следующих пунктов:

• Необходимо удостовериться, что вся запорная арматура стоит в нужном положении — вентиль слива закрыт также как предохранительные клапаны;
• Кран Маевского в верхней точке системы должен быть открыт. Это необходимо для удаления воздуха;
• Вода заполняется до того момента, пока из крана Маевского, открытого ранее, не потечет вода. После этого перекрывается;
• Затем необходимо удалить излишки воздуха из всех приборов отопления. На них должен быть установлен воздушный клапан. Для этого нужно оставить кран заполнения системы открытым, следите чтобы вышел воздух из конкретного прибора. Как только из клапана потечет вода — его нужно перекрыть. Такую процедуру нужно сделать для всех приборов отопления.

После того как произошло заполнение воды в закрытой системе отопления, нужно проверить параметры давления. Оно должно составлять 1,5 бар. В дальнейшем для предотвращения протечек выполняется прессовка. О ней будет сказано отдельно.

Заполнение отопления антифризом

Перед тем как приступить к процедуре добавления антифриза в систему, нужно его подготовить. Обычно используют 35% или 40% растворы, но для экономии рекомендуется приобрести концентрат. Разбавлять его следует строго по инструкции, и только применяя дистиллированную воду. Помимо этого необходимо подготовить ручной насос для заполнения системы отопления. Он подключается к самой нижней точке системы и с помощью ручного поршня выполняется нагнетание теплоносителя в трубы. Во время этого необходимо следить за следующими параметрами.

• Выход воздуха из системы (кран Маевского);
• Давление в трубах. Оно не должно превышать значения 2 бар.

Вся дальнейшая процедура полностью аналогична вышеописанной. Однако следует учитывать особенности эксплуатации антифриза — его плотность намного выше, чем у воды

Поэтому следует особое внимание уделить расчету мощности насоса. Некоторые составы на основе глицерина, могут увеличивать коэффициент вязкости при повышении температуры

Перед заливкой антифриза необходимо заменить резиновые прокладки на стыках на паронитовые

Это значительно уменьшит вероятность появления протечек

Перед заливкой антифриза необходимо заменить резиновые прокладки на стыках на паронитовые. Это значительно уменьшит вероятность появления протечек.

Автоматическая система заполнения

Для двухконтурных котлов рекомендуется применять устройство автоматического заполнения системы отопления. Оно представляет собой электронный блок управления добавления воды в трубы. Устанавливается на входном патрубке и работает полностью в автоматическом режиме.

Главным преимуществом этого устройства является автоматическое поддержание давления методом своевременного добавления воды в систему. Принцип работы устройства заключается в следующем: манометр, подключенный к блоку управления, подает сигнал о критическом снижении давления. Автоматический клапан подачи воды открывается, и находится в таком состоянии до тех пор, пока давление не стабилизируется. Однако практически все устройства автоматического заполнения водой системы отопления имеют высокую стоимость.

Бюджетным вариантом является установка обратного клапана. Его функции полностью аналогичны устройству автоматического заполнения системы отопления. Он также устанавливается на входящий патрубок. Однако принцип его работы заключается в стабилизации давления в трубах с системой подпитки водой. При падении давления в магистрали напор водопроводной воды будет воздействовать на клапан. Из-за разницы он автоматически откроется до момента стабилизации давления.

Таким способом можно не только подпитывать отопление, но и осуществлять полноценное заполнение системы. Невзирая на кажущуюся надежность рекомендуется визуально контролировать подачу теплоносителя. При заполнении отопления водой обязательно открываются клапаны на приборах для выхода излишка воздуха.

Зависимость от электричества

А теперь вернемся к энергозависимости. Когда для функционирования отопительной системы нужна электроэнергия, а когда без нее можно обойтись?

Твердотопливные котлы

Каноническое решение — обычный стальной или чугунный котел с водяной рубашкой в топке и механической регулировкой поддувала с помощью термостата. Этот агрегат полностью энергонезависим.

На фото — классический котел на твердом топливе.

Однако у такой конструкции есть важный недостаток: котел требует частой загрузки топлива. Сделать отопление по возможности независимым от человека позволяют три технических решения:

• Бункер и транспортерная лента, по мере прогорания топлива подающая новые порции опилок или пеллет. Электричество необходимо как минимум для работы транспортера.
• Твердотопливный пиролизный котел разделяет горение на две стадии: пиролиз дров при ограниченном притоке кислорода и сжигание полученного газа. При этом камера сгорания газа расположена ниже камеры пиролиза. Движение продуктов сгорания против вектора естественной тяги требует работы электрического вентилятора.
• Котел верхнего горения способен работать на одной закладке угля до пяти суток. Тлеет только верхний слой топлива; воздух к нему подается сверху вниз, а зола уносится потоком горячих продуктов сгорания. Циркуляция воздуха обеспечивается… правильно, электрическим вентилятором.

Энергонезависимые газовые котлы отопления используют ручной розжиг с помощью пьезоэлемента и регулировку пламени механическим термостатом. Когда основная горелка гасится при высокой температуре теплоносителя, продолжает работать пилотная.

Напольный газовый котел с пьезорозжигом.

Котлы с электронным розжигом останавливают подачу газа в простое полностью. Как только теплоноситель остынет ниже критической температуры, разряд поджигает основную горелку, и нагрев возобновляется. Кроме того, электричеством часто приводится в движение наддувный вентилятор, подающий воздух к горелке.

Какая схема лучше? Если у вас часты перебои с электроэнергией, более уместным будет энергонезависимый газовый котел отопления. Именно потому, что он способен обходиться без электричества в принципе. С другой стороны, эти устройства менее экономичны: на поддержание пилотного пламени уходит до 20% всего потребляемого газа.

Еще одна полезная особенность, которой лишены газовые энергонезависимые котлы отопления — возможность контроля погоды и управления по внешнему термостату, снимающему температуру, к примеру, в удаленной комнате. О программировании температурного режима на день или неделю речь, разумеется, тоже не идет.

Полезно: на случай, если у вас часты кратковременные отключения отопления, поможет простая инструкция. Подключите котел через ИБП с емким аккумулятором.

Здесь все просто: соляровые котлы ПОЛНОСТЬЮ идентичны газовым котлам с электронным розжигом. Различаются лишь горелки. Собственно, производится масса двухтопливных установок.

Понятно, что без наддувного вентилятора и электронного розжига устройства просто не смогут работать.

Нет правил без исключений. Отопитель независимый бытовой ОБ1 0010 снабжен собственным генератором и обходится без внешнего питания, вырабатывая электричество для вентилятора самостоятельно.

Какая система оправдана в частном доме

Для частного дома подойдет комбинированный котел, например, электричество/газ

Для производственных цехов, домов выше 12 этажей применяется независимая гравитационная система – она обеспечивает качество отопления за счет равномерного распределения тепла. Расходы на оборудование и монтажные мероприятия окупаются при наличии большой площади. Расчетами и подбором схемы занимаются специалисты. Они рекомендуют устанавливать несколько теплообменников для нагрева первичного, вторичного теплоносителя и магистрали ГВС.

В условиях поселков, дач, небольших предприятий принимают во внимание технологические особенности теплоснабжения. Центрального отопления в таких местах практически нет – часто используется индивидуальное, с отдельной котельной

Ее нужно обустраивать с учетом энергонезависимости. С этой целью применяются котлы:

• Пеллетные. В них закладываются специальные однородные гранулы – пеллеты из прессованной стружки или лузги. Владелец загружает топливо на несколько суток, электричество задействуется только для запитки шнекового двигателя.
• Пиролизные. Работают по принципу дожига газов во вторичной камере. Работают на электричестве, от генераторов. Воздух нагнетается специальными вентилями.
• С верхним горением. Топливо закладывается горкой и поджигается сверху.
• С принудительной воздухоподачей. В большую однокамерную топку помещаются пеллеты или дрова. В поддувале расположены вентилятор и заслонка, блокирующая доступ воздуха.

Зависимая система

Теплоноситель, протекающий вдоль магистралей, попадает прямо в жилище. Систему также называют открытой, так как подбор теплоносителя с целью обогрева здания (также для предоставления теплой воды) происходит из выводящего трубопровода (другое название приводящий). Данная схема популярна для зданий, рассчитанных на несколько семей и строений государственных учреждений, магазинов, банков, многих других сооружений.

Если температура теплоносителя внутри подающего трубопровода не достигла 95 градусов по Цельсию, его отправляют в отопительные аппараты. Когда температура достигает данный предел, но все равно остается менее 105 градусов по Цельсию, требуется вмешательство смесительного элеваторного узла. Его устанавливают на входе в коттедж, чтобы жидкость, газ или антифриз из радиаторов добавлять к горячему теплоносителю, дабы последний стал теплым, а не горячим.

Зависимая система функционирует на основе законов молекулярной физики и термодинамики. Антифриз или другой теплоноситель попадает наверх, из-за чего на выходе из котла отопления образуется высокое давление, параллельно с этим на входе теплогенератора создается незначительное разряжение. После этого жидкость стремится попасть в зону, где давление ниже. Эта система работает согласно естественной циркуляции теплоносителя.

Данную схему очень часто использовали в СССР. Зависимая система отопления функционирует исправно, бесперебойно. Ремонт, монтаж, материалы требуют небольших вложений. Нет необходимости в установке добавочных труб, используемых для подачи в помещение теплой воды.

Минусы:

• отбросы и мусор с трубопроводов оказываются внутри батареи;
• когда происходит ремонт или замена оборудования, нередко случаются перепады давления, гидроудары;
• теплоноситель нельзя назвать качественным, так как он проходит вдоль старых магистралей, которые чаще всего уже ржавые;
• качество воды или смеси антифризов влияет на термостатические вентили, они ломаются;
• регулировать температуру дома самостоятельно почти невозможно;

Виды зависимых систем

Однотрубная система идеально подходит частным домам. Данный контур является замкнутым. От нагревательного аппарата прокладывается трубопровод, а радиаторы присоединяют поочередно и далее отводят назад, к котлу.

Типовая однотрубная схема отопления

Бывает горизонтальная и вертикальная схема. Первая больше подходит для одноэтажных домов, ее проводят снизу и сверху пола, батареи устанавливают на одном уровне. В вертикальной же от котла разводка перемещается наверх и уже там распределяется по батареям. После охлаждения спускается.

Система не требует для монтажа много комплектующих, просто прокладывается, не приносит проблем в процессе эксплуатации и стоит недорого. Она идеально подходит для небольших дачных домиков, установить ее можно без помощи профессионалов. К минусам относят тот факт, что радиаторы, которые находятся ближе к нагревательному прибору(котлу), нагреваются больше и быстрее, чем стоящие поодаль.

Ленинградка — одна из самых популярных систем, придуманная еще в советское время система. В ней все нагревательные аппараты складываются в единую схему, по которой свободно перемещается теплоноситель. Нагревает воду или смесь антифризов специальный котел, радиаторы обыкновенно подключают вдоль стен, преимущественно рядом с окнами. У “Ленинградки” очень низкая стоимость, легкий монтаж и хороший уровень производительности, но она требует балансировки в процессе эксплуатации.

Паук — система не так давно считалась устаревшей, но все равно остается популярной из-за своей низкой стоимости. Нет нужды устанавливать вертикальную разводку по периметру всего дома, но при этом комнаты все равно прогреваются равномерно. Главное преимущество «Паука» — система не находится в зависимости от электрогенератора. При эксплуатации очень легко регулируется. Монтаж такого рода системы затруднительна. Ее нужно устанавливать только на чердаке, в связи с чем возрастают затраты на дополнительное утепление. Нельзя использовать антифриз в такой системе из-за его испарения внутри расширительной емкости. Подобная система портит интерьер, устанавливать ее дозволено лишь людям с определенным умениями из-за сложного этапа проектирования.

Какая схема теплоснабжения лучше?

Применение энергонезависимой системы отопления оправдано только в том случае, если в работе сети электроснабжения наблюдаются частые сбои. Если же такой проблемы нет, то, конечно, следует обустраивать энергозависимую систему, поскольку она является намного более практичной

Ведь во внимание следует принимать не только удобство эксплуатации теплогенератора, но и вид циркуляции теплоносителя

В энергонезависимой системе циркуляция может быть только естественной, когда теплоноситель движется по трубам за счет конвекции.

В энергозависимом же варианте теплоноситель прокачивается по трубам циркуляционным насосом, что дает целый ряд преимуществ:

• можно применять трубы малого диаметра, уклон также требуется небольшой;
• контур может иметь сколь угодно большую длину;
• прогрев всего контура осуществляется равномерно, тогда как при естественной циркуляции дальние от котла радиаторы являются относительно холодными;
• из-за большой скорости движения теплоноситель не успевает сильно остыть в контуре, поэтому отпадает необходимость эксплуатировать котел на максимальной мощности (щадящий режим);

При использовании энергозависимой системы появляется возможность подогревать теплоноситель незначительно, что бывает необходимо в межсезонье (при естественной циркуляции он без сильного нагрева не смог бы циркулировать).