Отопление – одна из привилегий, необходимых людям для комфортной жизни. Чтобы каждой квартире не подключать отдельное отопление, в дом устанавливается целая система. Такие системы разнятся между собой в зависимости от типа дома, его размеров и количества квартир.
В пунктах этой статьи мы постараемся подробно ответить на вопросы, рассматривающие теплосеть дома.
Как происходит процесс теплоснабжения высотного дома
В каждом многоквартирном здании имеется система центрального отопления, которая состоит из следующих элементов:
В качестве источников тепловой энергии выступают котельные и ТЭЦ.
Из котельных к домам горячая вода направляется сразу и требует понижения температуры, иначе теплооборудование дома будет испорчено. В ТЭЦ же она преобразуется в пар для получения электроэнергии, затем этот пар используется для нагрева теплоносителя, поступающего в теплосеть здания.
Что такое «теплосеть» и «теплоузел»
Сеть отопления дома представляет собой совокупность трубопроводов, которые обеспечивают теплом каждое жилое помещение. Это сложная система, которая состоит из двух теплопроводов: горячего и остывшего.
Тепловой узел – система теплооборудования; место, где труба гвс сливается с системой отопления здания. Тут происходит распределение и учет тепла.
В список выполняемых задач входят:
- контроль за состоянием источника тепла;
- контроль состояния трубопроводов воды и тепла;
- регистрация данных с аппаратов учета.
Типы теплоузлов
В многоэтажных домах используется тепловые пункты двух типов.
Одноконтурный предусматривает прямое подключение к трубам горячего водоснабжения, то есть теплопроводы соединяются при помощи элеватора. В высотных зданиях тепловая сеть довольно разветвленная, но большая часть оборудования располагается в подвальном помещении.
Важно! Схема двухконтурного узла отопления представляет собой систему из двух теплопроводов, контактирующих между собой посредством теплообменника.
Далее более подробно мы рассмотрим принцип работы одноконтурного теплового узла. Из-за своего устройства, а именно наличия элеватора, и низкой стоимости используется чаще всего. Компаниям, которые занимаются установкой теплооборудования и теплоузлов, выгоднее использовать устаревающие и не требующие тщательного внимания элеваторные узлы.
Устройство
Одноконтурный тепловой узел устроен наиболее просто. Как уже говорилось, он состоит из трубы, отходящей от источника тепла и «холодной» трубы, которые соединяются при помощи элеватора. Также на трубах стоят фильтры и измерительные приборы, контролирующие поток, температуру теплоносителя и давление в трубах.
Фильтровочное оборудование устанавливается, так как вся система отопления довольно негативно реагирует на грязь и осадок в теплоносителе. Со временем его необходимо прочищать либо менять.
Важно! Если давление нестабильно, в теплоузел устанавливают прибор его понижающий.
Установка счетчиков имеет некоторые нюансы:
- помещается на трубу с «обратным» теплом;
- располагать его необходимо как можно ближе, насколько это реально, к источнику тепла;
- настройка параметров (необходимый объем тепла за час, сутки).
Принцип функционирования
В этом пункте мы расскажем, какие процессы происходят внутри элеваторного узла отопления.
Согласно схеме горячая вода, поставляемая коммунальными службами, поступает в дом по «горячей» трубе. «Обойдя» все здание, возвращается к узлу уже в остывшем состоянии, и выводится из системы. Но в элеваторе горячая и «холодная» вода смешиваются, не позволяя температуре выйти за пределы допустимого. Бывают ситуации (подходит для местности с низкой температурой) в элеватор встроен механизм для подогрева: если температура воды при смешивании будет ниже допустимой, механизм включается.
Внутридомовая система отопления может отключаться от городской при помощи задвижек. Такие действия проводят при ремонтных работах и для общей профилактики. Для таких случаев на трубах имеются специальные задвижки, предназначенные для выведения воды из системы.
Важно! Все детали узла присоединяются к системе отопления при помощи фланцевых соединений.
Использование одноконтурного узла имеет как преимущества та и недостатки.
Плюсами такого теплоузла являются:
- простота в использовании;
- редкость поломок;
- относительная дешевизна составляющих и их установки;
- полностью механизирован и не зависит от посторонних источников энергии.
Основные из отрицательных сторон:
- для каждого теплопровода необходимы персональные расчеты параметров для подбора элеватора;
- давление в каждой трубе должно отличатся;
- только ручная регулировка;
- Кем проводится установка и уход за теплоузлом.
В домах с большим количеством квартир имеется система подачи тепла и горячей воды от города, которая располагается в подвальном помещении. Такая система отопления нуждается в профилактике. Наиболее «слабым звеном» являются фильтры, или грязевики, за которыми необходимо следить и прочищать (в них скапливается вся грязь от теплоносителя).
Этой работой занимаются, или, по крайней мере, должны ее выполнять, слесари от органов ЖКХ, которые обслуживают здание. Так как теплоцентр – сложный и опасный в эксплуатации, ни в коем случае не разрешается вмешательство посторонних людей, а осуществлять диагностику и ремонт допускается только специально обученному персоналу.
Индивидуальное отопление в жилых домах
Помимо центрального можно встретить автономное отопление квартиры в многоквартирном доме, обычно такая подача тепла встречается редко и в последние годы устанавливается в новостройках. Также местные системы теплоснабжения используют в частном жилом секторе. При индивидуальном отоплении в многоквартирном доме котельную принято располагать или в самом здании в отдельном помещении или поблизости от дома, поскольку требуется регулировать температуру теплоносителя в системе отопления.
Стоимость автономного отопления в многоквартирном доме немаленькая, поэтому предпочтительнее вводить в строй одну мощную котельную, способную обеспечить теплом и горячей водой жилой микрорайон.
Возможные проблемы
Тепловая система дома – механизм сложный. Какие-нибудь поломки и неисправности неизбежны. Но чаще всего проблемы возникают в теплоузле, а именно – поломки элеватора. Причины механического характера: изъяны запорного оборудования, засор фильтров. Из-за этого возникает температурная разница в трубах до и после прохождения элеватора. Если разница не большая, то проблема не серьезная: следует всего лишь прочистить элеватор. В противном же случае необходим ремонт.
К другим проблемам узла отопления можно отнести повышение допустимой температуры измерительного оборудования, возникновение течи в трубах. При засорении фильтров в трубах увеличивается давление.
Важно! В случае возникновения любой неполадки необходимо продиагностировать всю систему отопления.
Как уже упоминалось в статье, элеваторные узлы – технология устаревающая. Постепенно в многоквартирных домах их заменяют автоматическими теплоузлами, которые не требуют постоянного контроля со стороны человека и все показатели регулируют сами.
Недостатком таких систем отопления является высокая стоимость и, как любое автоматизированное устройство, работает она на электричестве.
Однако в схему одноконтурных узлов встраивают приборы, которые дают возможность регулировать температуру и давление в поступающем теплоносителе. Таким образом позволяет людям экономить средства при оплате коммуналки.
Что такое тепловой узел и как он устроен..
Приветствую всех, кто читает мой блог! Сегодня я хочу предложить вам еще одну статью, которая посвящена отоплению. В этой статье я расскажу вам о странном месте в подвале вашего дома, которое называется тепловой пункт (или тепловой узел). Статья имеет своей целью дать вам общее представление о том, что такое тепловой узел, как он работает и зачем нужен. Разбираться в этих вопросах начнем с самого фундаментального из них.
Система отопления многоквартирного дома. Ликбез с примерами
Всем привет! Меня зовут Виктор и это мой первый пост на Гиктаймс, прошу не судить строго. Сам по жизни я веб-программист, но помимо прочего, я еще и член правления ТСЖ, и посему активно занимаюсь вопросами ЖКХ. ЖКХ в России застряло в 80х годах прошлого столетия, хотя технологии ЖКХ давным давно ушли вперед. Если сообщество будет не против, буду периодически делиться с Вами практическими мыслями и информацией по теме ЖКХ, что и как можно сделать, чтобы хотя бы в рамках своего дома сдвинуть ситуацию с мертвой точки.
Как работает система центрального отопления
В большинстве домов нашей необъятной Родины, которая к слову на 2/3 состоит из вечной мерзлоты, тепло в квартиры поступает от ТЭЦ, и называется это гордым словом «центральное отопление». Об этом мы сегодня и поговорим. ТЭЦ нагревает теплоноситель и по трубам, как по кровеносным сосудам, через весь город тепло поступает к вам в дом: сначала в тепловой узел, который как правило расположен в подвале, а затем и в батареи Вашей квартиры. Отдавая тепло, теплоноситель остывает и через так называемую обратку, уходит назад на ТЭЦ. Кстати, как правило теплоноситель — это обычная вода с добавлением присадок, которые предотвращают отложения в батареях отопления и трубах. Тут кстати, есть очень важный нюанс, о котором как показала моя практика даже многие сантехники не подозревают. В тепловом узле есть элеваторный узел, изобретение 19 века, но увы до сих пор повсеместно применяемое.
В элеваторном узле, есть так называемое сопло, он же конус. Многие сантехники считают, что его задача просто заузить сечение, чтобы поменьше тепла поступало в дом. На самом деле нет. Его задача, создать разрежение, при котором горячая вода с подающего трубопровода на высокой скорости, но с меньшим давлением, начинает смешиваться с остывшей обраткой (с той водой, которая уже прошла через батареи отопления Вашего дома) и за счет этого происходит регулирование температуры отопления на вводе в дом. К сожалению, сопло — устройство примитивное, изобретенное в 19 веке, и поэтому смешивание происходит всегда одинаковое, независимо от того, какая температура сейчас на улице +5 или -40.
Многие сантехники, когда получают жалобы от жильцов, которым стало холодно растачивают сопло элеватора выше нормативного сечения или даже полностью его убирают. Делать это категорически не рекомендуется, так как согласно графику, ТЭЦ в сильные морозы подает теплоноситель под крайне высоким давлением температурой до 130 градусов! Если запустить такое тепло в квартиру, и не дай Бог прорвет батарею отопления — жертвы гарантированы. Кстати, ровно по этой причине производители полипропиленовых труб, так широко полюбившихся российским сантехникам, запрещают или не рекомендуют использовать их на центральном отоплении
. Большинство полипропиленновых труб держат максимум 90 градусов и то, относительно не долгий срок. Посмотрите теперь на трубы в вашей квартире и задумайтесь.
Тепловой вычислитель
Практически в каждом доме уже стоит специальный прибор, именуемый тепловым вычислителем. Его задача посчитать, сколько тепла забрал Ваш дом. К сожалению, в силу исторических причин, когда все у нас был общее, а стало быть ничье, мы не привыкли считать расходы на отопление. А тем временем, сегодня отопление — это самая дорогая графа расходов в платежках. Причем из-за того, что исторически отопление в нашей стране никто не считал — эта сфера теперь самая взяткоемкая и крайне неэффективная. И чтобы как-то ситуацию исправить, каждый, кого интересует, что за цифры им выставляют в коммунальных платежках обязан запомнить и понять главную формулу в ЖКХ
: Именно, по этой школьной формуле тепловой счетчик рассчитывает Вам стоимость отопления: m — это масса теплоносителя, которая прошла через Ваш дом за 1 час, dT — это разница температур между подачей и обраткой. Т.е. на входе например 80 градусов, теплоноситель пройдя через батареи отопления дома остывает до 50 градусов — dT равна 30 градусам. Перемножив массу теплоносителя на разницу температур, мы получаем ту самую Гигакалорию. В каждом регионе устанавливается своя цена на 1 Гигакалорию, например в моем Владимире она равна 1987 рублей 40 копеек. Полученная за месяц Q, умножается на тариф, дальше делится на общую жилую площадь дома, и мы получаем стоимость отопления в расчете на 1 квадратный метр. Ну а сколькими квадратными метрами Вы владеете, столько собственно говоря Вы и обязаны заплатить. Вот такая довольно простая схема, о которой многие в нашей стране даже не подозревают, включая к всеобщему удивлению даже тех, кот этим самым ЖКХ и занимается (как показала моя практика).
Только понимая, как работает тепловой счетчик и из чего формируется цена за отопление можно заниматься вопросами энергосбережения. А как показывает формула, экономить можно либо на разнице температур, либо на массе теплоносителя, пропускаемого через дом. Тут надо сделать оговорку, просто так, взять и пустить подачу в обратку нельзя, если дом совсем не забирает тепла, и разница температур подачи и обратки меньше 3 градусов, такой тепловой счетчик снимается с учета и дому назначается оплата по нормативу. Эта особенность тепловой сети города, которую мы касаться сейчас не будем.
Спускаемся в подвал
Ну а теперь мы подошли к самому интересному. Большинство современных тепловых вычислителей — это весьма современные устройства, возможности которых совершенно не используются, в виду того, что домами заведуют сантехники Васи из далекого прошлого и бабушки из ТСЖ. Я призываю всех айтишников не полениться и спуститься в подвал Вашего дома, и посмотреть на этот весьма интересный вычислительный прибор.
Например, в моем доме оказался тепловычислитель Термотроник ТВ7:
Данный прибор обладает достаточно большими возможностями, такими как подключение через Ethernet, USB, RS-232, но самое главное в нем есть картридер SD карт. Достаточно просто вставить в него SD карточку, и он автоматически запишет всю историю показаний — давление, температуру, объем теплоносителя и прочие характеристики, необходимые для расчета стоимости отопления. Кстати, в моем случае еще оказалось, что если бы использовались родные расходомеры (датчик, вычисляющий массу теплоносителя), то можно было бы в автоматическом режиме фиксировать протечки в доме и отсылать смс сантехнику — у тебя потоп, бегом в дом!
И вот мы скачали данные с тепловычислителя, и теперь при помощи программы Архиватор мы можем обработать данные со счетчика:
Сама программа достаточно примитивная, и не умеет даже строить графики, и даже не экспортирует в Excel. Но старый добрый ctrl-c ctrl-v позволяют легко справиться с проблемой!
Рисуем графики
Теперь когда данные у нас в Excel, можно рисовать графики и делать какие-то выводы. О, как много можно увидеть на графиках! Например, на первом графике два проседания по объему теплоносителя (верхние темно-синяя и серая линии), проходящего через дом, это вероятнее всего аварии труб в районе. Как раз совпадает с ростом температуры подачи (морозы!)
Правая ось — это Q, показывающая тепло в гигакалориях посуточно. Как я уже сказал по тарифу 1 Гигакалория во Владимире стоит 1987,40 руб. На графике Гигакалории отмечены желтой линией. Вот сколько за месяц гигакалорий дом накопит, эта сумма умножается на 1987,40 руб, затем разбивается по квартирам и вы ее платите в своих квитанциях за коммуналку.
Красная и синяя линии — это температура подачи, и температура обратки. Значения на левой шкале. Зеленая линия — это дельта, т.е. та температура, сколько ваш дом забрал на обогрев. Как видите температура подачи в морозы выше 100 градусов. И если прорвет — это опасно для жизни!
Можно заметить, что несмотря на скачущую температуру подачи, температура обратки всегда примерно одинаковая. Это интересный феномен. Кто-нибудь знает почему? У меня есть версия, но пока оставлю ее при себе, гоу в комменты! 
Обидно на самом деле, не получается экономить на очевидном, на разнице температур.
Темно-синяя и серая линии — это объем теплоносителя проходящий в час через вход и выход соответственно. У нас почему-то уходит немного больше, чем приходит. Либо погрешность измерения, либо что-то где-то течет… Буду разбираться в этом вопросе.
А второй рисунок — это почасовое потребление, за последние сутки. Здесь в основном все пики в гигакалориях (оранжевая линия) связаны с жизнью дома. В 7 утра встают, в 12 обед, в 17 ужин, и в районе 9-10 вечера все принимают душ и активно льют горячую воду. Дисциплинированные какие соседи у меня!
Ну вот теперь, когда есть возможность отслеживать потребление тепла многоквартирным домом, можно поднимать вопрос об энергоэффективности. Первым делом я планирую обернуть все трубы в доме в энергофлекс, а также установить погодозависимую автоматику, выкинуть из схемы доисторический узел элеватора, поставить современный трехходовой клапан, которым можно управлять автоматически или через Интернет. Все это дело я провожу с тепловизионным контролем. Про тепловизор я думаю также опубликую несколько постов, если аудитория примет данную тематику. Ну и в целом, планирую в плотную заняться вопросом энергосбережения, так как на текущий момент показания энергопотребления дома крайне высокие, что мы отчетливо и видим на графике.
Зачем нужен тепловой узел?
Тепловой пункт находится на вводе теплотрассы в дом. Главное его назначение — изменение параметров теплоносителя. Если говорить понятнее, то тепловой узел снижает температуру и давление теплоносителя перед тем как он попадет в ваш радиатор или конвектор. Нужно это не только для того, чтобы вы не обожглись от прикосновения к прибору отопления, но и для продления срока службы всего оборудования системы отопления. Особенно это важно, если внутри дома отопление разведено при помощи полипропиленовых или металлопластиковых труб. Существуют регламентированные режимы работы тепловых узлов:
Эти цифры показывают максимальную и минимальную температуру теплоносителя в теплотрассе.
Также, по современным требованием на каждом тепловом узле должен быть установлен прибор учета тепла. Теперь перейдем к устройству тепловых узлов.
Как устроен тепловой узел?
Вообще, техническое устройство каждого теплового пункта проектируется отдельно в зависимости от конкретных требований заказчика. Существует несколько основных схем исполнения тепловых пунктов. Давайте рассмотрим их по очереди.
Тепловой узел на основе элеватора.
Схема теплового пункта на основе элеваторного узла является наиболее простой и дешевой. Главный ее недостаток — невозможность регулировать температуру теплоносителя в трубах. Это вызывает неудобства у конечного потребителя и большой перерасход тепловой энергии в случае оттепелей во время отопительного сезона. Давайте посмотрим ниже на рисунок и разберемся в том, как работает эта схема:
Кроме того, что указано выше, в составе теплового узла может быть редуктор понижения давления. Он устанавливается на подаче перед элеватором. Элеватор является главной деталью этой схемы, в которой осуществляется подмешивание остывшего теплоносителя из «обратки» к горячему теплоносителю из «подачи». Принцип работы элеватора основан на создании разряжения на его выходе. В результате этого разряжения, давление теплоносителя в элеваторе оказывается меньше, чем давление теплоносителя в «обратке» и происходит смешение.
Тепловой узел на основе теплообменника.
Тепловой пункт, подключенный через специальный теплообменник позволяет разделять теплоноситель из теплотрассы от теплоносителя внутри дома. Разделение теплоносителей позволяет производить его подготовку при помощи специальных присадок и фильтрации. При такой схеме появляются широкие возможности в регулировании давления и температуры теплоносителя внутри дома. Это позволяет снизить затраты на отопление. Для того, чтобы иметь наглядное представление о такой конструкции посмотрите ниже на рисунок.
Подмешивание теплоносителя в таких системах делается при помощи термостатических клапанов. В таких системах отопления в принципе можно применять алюминиевые радиаторы отопления, но долго они прослужат только при хорошем качестве теплоносителя. Если PH теплоносителя будет выходить за рамки одобренные производителем, то срок службы алюминиевых радиаторов может сильно сократиться. Качество теплоносителя вы контролировать не можете, поэтому лучше перестраховаться и установить биметаллические или чугунные радиаторы.
ГВС может быть подключена подобным образом через теплообменник. Это дает такие же преимущества по части регулирования температуры и давления горячей воды. Стоит сказать, что недобросовестные управляющие компании могут обманывать потребителей при помощи занижения температуры горячей воды на пару градусов. Для потребителя это почти не заметно, но в масштабах дома позволяет экономить десятки тысяч рублей в месяц.
Горячее водоснабжение в системах отопления
ГВС в многоэтажных домах обычно является централизованным, при этом вода нагревается в котельных. Подключают горячее водоснабжение от контуров отопления, причем и от однотрубных, и от двухтрубных. Температура в кране с горячей водой по утрам бывает теплой или холодной, что зависит от количества магистральных труб. Если имеется однотрубное теплоснабжение многоквартирного дома высотой в 5 этажей, то при открытии горячего крана сначала в течение полминуты из него пойдет холодная вода. Причина кроется в том, что ночью редко кто из жильцов включает кран с горячим водоснабжением, и теплоноситель в трубах остывает. В результате наблюдается перерасход ненужной остывшей воды, поскольку она сливается напрямую в канализацию.
В отличие от однотрубной системы в двухтрубном варианте циркуляция горячей воды происходит непрерывно, поэтому вышеописанной проблемы с ГВС там не возникает. Правда, в некоторых домах через систему горячего водоснабжения закольцовывают стояк с трубами – полотенцесушителями, которые даже в летнюю жару горячие. Многих потребители интересует проблема с ГВС после того, как завершился отопительный сезон. Иногда горячая вода пропадает на длительное время. Дело в том, что коммунальные службы обязаны соблюдать правила отопления многоквартирных домов, согласно которым необходимо производить постотопительные испытания систем теплоснабжения (про
