Открытые системы теплоснабжения
Открытые системы теплоснабжения характеризуются тем, что горячая вода для нужд потребителей получается непосредственно из тепловой сети, причем это может быть как полностью, так и частично. Оставшаяся в системе горячая вода по-прежнему используется для отопления или вентиляции.
При этом методе расход воды в тепловой сети компенсируется дополнительным количеством воды, подаваемой в тепловую сеть. Преимущество открытой системы отопления заключается в ее экономической выгоде. В советский период почти 50% всех систем отопления были открытого типа.
В то же время нельзя игнорировать тот факт, что такая система теплоснабжения имеет и ряд существенных недостатков. Прежде всего, это низкое санитарно-гигиеническое качество воды. Нагреватели и трубопроводные сети придают воде специфический запах и цвет, появляются различные посторонние примеси, а также бактерии. Для очистки воды в открытой системе обычно применяют разные методы, но их применение снижает экономический эффект.
Открытая система теплоснабжения может зависеть от способа подключения к тепловой сети, т.е подключаться через подъемники и насосы, либо подключаться по независимой схеме – через теплообменники. Давайте посмотрим на это более подробно.
Зависимые системы теплоснабжения
Зависимые системы теплоснабжения – это системы, в которых теплоноситель попадает в систему отопления потребителя непосредственно по трубопроводу. Отсутствуют промежуточные теплообменники, точки перегрева и гидравлическая изоляция. Нет сомнений в том, что такая схема подключения понятна и конструктивно проста. Она проста в обслуживании и не требует какого-либо дополнительного оборудования, например, циркуляционных насосов, блоков автоматического регулирования и контроля, теплообменников и т д. Чаще всего данная система привлекает своей, на первый взгляд, экономичностью.
Однако он имеет существенный недостаток, а именно невозможность регулировать подачу тепла в начале и конце отопительного сезона, когда появляется избыток тепла. Это не только влияет на комфорт потребителя, но и приводит к потерям тепла, снижая его первоначальный кажущийся КПД.
При актуальности вопросов энергосбережения разрабатываются и внедряются методы перевода зависимой системы теплоснабжения на независимую, это позволяет сэкономить тепло в размере ок. 10-40% в год.
Независимые системы теплоснабжения
Автономные системы теплоснабжения – это системы, в которых отопительное оборудование потребителей гидравлически изолировано от производителя тепла, а для подачи тепла потребителям используются дополнительные теплообменники центральных тепловых пунктов.
Независимая система теплоснабжения имеет ряд неоспоримых преимуществ. Этот:
- возможность регулировать количество тепла, подаваемого потребителю, путем регулирования вторичного теплоносителя;
- его более высокая надежность;
- энергосберегающий эффект, при такой системе экономия тепла составляет 10-40 %;
- появляется возможность улучшить эксплуатационные и технические характеристики теплоносителя, что существенно повышает защищенность котельных установок от загрязнений.
Благодаря этим преимуществам автономные системы теплоснабжения активно используются в крупных городах, где тепловые сети достаточно протяженны и наблюдается большой разброс тепловых нагрузок.
В настоящее время разработаны и успешно реализуются технологии реконструкции зависимых систем в независимые. Несмотря на значительные инвестиции, это в конечном итоге дает свой эффект. Естественно, независимая открытая система стоит дороже, но она значительно улучшает качество воды по сравнению с зависимой.
Гидравлические расчеты
Расчет теплоносителя в открытых системах водоснабжения проводится по формулам:
- Средний вариант
- При максимальном расходе
- Общий расход
Помните, что коэффициент к3 – это доля среднего расхода жидкости в системе горячего водоснабжения при регулировании отопительной нагрузки. Для учета комбинированной нагрузки значение к3 выбирают по СНиП 2.04.07-86. Тот же стандарт определяет особые случаи, связанные с влиянием резервуаров для хранения, мощности сети и подпитки.
Подробнее про закрытые системы теплоснабжения
Закрытая конструкция систем горячего водоснабжения и теплоснабжения этого типа более сложна, чем открытая. Помимо перечисленного оборудования открытой системы, здесь доступно следующее:
- Насосные станции или насосы;
- Пластинчатые теплообменники для горячего водоснабжения;
- Панель управления и контроллеры.
Приведем пример закрытой системы отопления на рисунке ниже. Показан отопительный агрегат.
Плюсы и минусы закрытых систем теплоснабжения
Из-за большего количества оборудования эксплуатировать закрытые системы теплоснабжения сложнее. Если стандартное оборудование обоих типов систем, такое как клапаны, трубы и регуляторы, обслуживает механик, то регуляторы и автоматику должен обслуживать специалист, обладающий профильными знаниями. Кроме того, электрические компоненты закрытых систем отопления должны контролироваться электриком.
Преимущества и недостатки закрытой системы отопления следующие:
- вода лучшего качества, близкая или полностью соответствующая стандартам чистоты питьевой воды;
- цена водоподготовки ниже, чем для открытого водопровода;
- более комфортная температура воды, ок. 60 °С;
- Высокая стоимость самого оборудования для построения закрытой системы;
- техническое обслуживание требует больше времени, труда и большего количества персонала.
Законодательство об организации системы теплоснабжения
Существует ряд стандартов, предписанных как для открытых, так и для закрытых систем теплоснабжения:
- в качестве теплоносителя допускается только вода;
- поставщик теплоносителя обязуется поставлять его по нормам СанПиН
- стандарты качества и безопасности регламентированы СанПиН 2.1.4.2496-09
- тарифы на тепловую энергию и горячую воду определяются между поставщиком и потребителем при одновременном заключении договора.
- для открытых систем водоснабжения предусмотрен стандарт ГОСТ 2874-82
- режимы водозабора на отопительный период и его отсутствие рассчитываются без погрешности;
- минимальная температура теплоносителя — 60 °С и выше для закрытых систем и не менее 70 °С для открытых.
Закрытые системы теплоснабжения
Закрытые системы отопления – это системы, в которых вода, циркулирующая в трубопроводе, используется только в качестве теплоносителя и не забирается из системы отопления для нужд обеспечения горячей водой. При таком расположении система полностью изолирована от окружающей среды.
Конечно, при такой системе возможны утечки теплоносителя, но они весьма незначительны и легко устраняются, а потери воды без проблем восполняются автоматически с помощью регулятора подпитки.
Подача тепла в закрытой системе отопления регулируется централизованно, при этом количество теплоносителя, то есть воды, в системе остается неизменным. Расход тепла в системе зависит от температуры циркулирующего теплоносителя.
Как правило, закрытые системы теплоснабжения используют свойства горячих точек. Теплоноситель они получают от поставщика тепловой энергии, например ТЭЦ, и регулируют его температуру до необходимого значения для нужд отопления и горячего водоснабжения районных тепловых пунктов, которые распределяют его потребителям.
Читайте также: Кирпичные печи для дома с варочной плитой: чертежи с порядовками