С нами можно связаться:

+38 (044) 228-32-54

с. Софиевская Борщаговка,
ул. Волошкова 28А
office@osobnyak.com.ua

Децентрализованные системы теплоснабжения

Еще совсем недавно централизованное теплоснабжение считалось современным достижением науки, а о децентрализованном задумывались только там, где тепловая сеть была недоступна.

Котельные агрегаты, предлагаемые в то время на рынке строительных материалов, были громоздки, с низким КПД, недостаточно безопасны, в них отсутствовали системы автоматического регулирования, они не соответствовали требованиям экологии и т.д. При централизованном отоплении и горячем водоснабжении потребитель совершенно не задумывался, откуда берется тепло — оно само приходило в дом. Однако за последнее время ситуация коренным образом изменилась.

Температура теплоносителя в подающем трубопроводе не превышает 80°С вместо положенных 150°С, ни о каком централизованном регулировании не может идти речи.

Трубопроводы проложены на десятки километров, потери тепла в них составляют 20—25%. Срок службы их давно истек, вследствие чего то и дело происходят десятки аварий. В последнее время, правда, началась замена трубопроводов на предварительно изолированные, что уменьшает потери тепла до 5—8%, но не решает всех проблем. Поэтому все чаще потребитель вынужден обращаться к децентрализованному отоплению и горячему водоснабжению с использованием современного оборудования. В этом случае источник тепла будет находиться непосредственно возле потребителя, и, таким образом, будут созданы максимально комфортные и экономные условия .

Децентрализованное теплоснабжение разделяют на два типа: электрическое и водяное.

Электрические системы теплоснабжения

К электрическим системам теплоснабжения можно отнести электрический котел, электрические инфракрасные нагреватели, обогрев пола с помощью электрических кабелей, электрические водонагреватели для систем горячего водоснабжения, электрические радиаторы.

Несмотря на большой недостаток электрических систем теплоснабжения (электричество — самый дорогой энергоноситель), их преимущества несомненны:

- простота конструкций котла, водонагревателя;

- высокий уровень теплового комфорта;

- отсутствие вредных выбросов (в отличие от использования газа, жидкого или твердого топлива);

- программируемое по времени и реагирующее на погодные условия автоматическое регулирование тепловой мощности.

Наибольшее распространение сегодня получили подпольные системы электрического отопления, которые имеют дополнительные положительные качества:

- возможность аккумуляции теплоты в строительных конструкциях в ночное время и использование ее днем;

- отсутствие видимых отопительных приборов ;

- улучшенные гигиенические условия, определяющиеся комфортной температурой при минимальной конвекции воздуха.

При выборе подпольного электрического отопления оптимальная температура пола составляет +24—26°С, температура пола в ванной комнате 35°С. При данной температуре теплоотдача достигнет 80—150 Вт/м2.

«Сердцем» системы является кабель — нагревательный элемент.

Его проводник (стальной, бронзовый или медный) в два слоя покрыт полиэтиленовой изоляцией специальной обработки, что делает ее негорючей и неоплавляемой. Поверх изоляционного слоя кабель имеет экранирующую оплетку, обеспечивающую механическую и электрическую защиту. Вся эта конструкция покрывается ПВХ-оболочкой (выдерживающей +105°С). При монтаже нагревательный кабель подходит через регулятор температуры к сети переменного тока 220 или 380 В. Регулятор устанавливается на стенке помещения и является единственной видимой частью системы.

Эксплуатация такой системы очень проста — на терморегуляторе устанавливается необходимая температура, если температура пола ниже заданной — кабель накаляется, если же соответствует заданной — кабель обесточен. Подогреваемые полы не следует закрывать ковром — это вызывает перегрев кабеля. Если кабель повредился, нет необходимости вскрывать весь пол: с помощью специальных приборов можно определить место повреждения. Недостаток такой системы состоит в том, что при отключении электроэнергии пол остывает через 15—20 мин.

Инфракрасные обогреватели — удачное решение для обогрева различных помещений. Их принцип действия в корне отличается от других отопительных приборов. Инфракрасный обогреватель нагревает предметы, находящиеся в помещении ( мебель, стены, людей), которые в свою очередь отдают полученное тепло воздуху, т.е. он работает на принципе солнечного излучения. Мощность в зависимости от обогреваемых помещений бывает разная: от 0,4 до 4,2 кВт. Инфракрасные обогреватели монтируются в подвесных потолках. Нагреватели мощностью более 2,5 кВт устанавливают на высоте 3,5 м.

Электрические котлы — компактные, относительно недорогие, экологически чистые и простые в установке (нет проблемы отвода дымовых газов). Такие котлы выпускаются настенными с прекрасным внешним видом и могут быть установлены в удобном для потребителя месте. Так, мощность словацких электрических котлов Elbeva составляет от 7 до 50 кВт, отапливаемая площадь — от 60 до 450 м2, КПД — 96—98%, подключение к трехфазной сети 380 В. Существуют специально разработанные модели для помещений, в которых отсутствует трехфазная сеть. Эти модели работают от однофазного источника с напряжением 220 В. На лицевой панели котла находятся ручка управления со встроенным термостатом, с помощью которого устанавливается необходимая температура теплоносителя, индикаторы давления и температуры.

Однако из-за значительных эксплуатационных затрат электрические котлы все же не приобрели большой популярности.

Для систем горячего водоснабжения предлагаются два вида электронагревателей — проточные .

В проточных электронагревателях вода не задерживается, приобретая нужную температуру за время прохождения через теплообменник, и идет на нужды потребителя. Энергии для столь быстрого нагрева требуется много. Электронагреватель работает при напряжении 380 и 220 В. Мощность такого нагревателя составляет 12—30 кВт.

Проточные электронагреватели лучше устанавливать как резервный источник или там, где горячая вода не требуется целый год, а только на время короткого пребывания.

Накопительный электронагреватель (бойлер) не требует большой электрической мощности, а часто может быть подключен к обыкновенной розетке. Он постепенно разогревает определенный объем воды до температуры 55—75°С и автоматически поддерживает ее на установленном уровне. Накопительные бойлеры имеют емкость 10—500 л, хотя бойлеры с запасом воды больше 150 л встречаются редко. Мощность водонагревателя емкостью 10—150л составляет 1—6 кВт. Особенностью такого типа водонагревателей является чрезвычайно малые теплопотери, вода в них остывает на 4—6 градусов за сутки, что позволяет экономить электроэнергию за счет более редких включений агрегата. Такой эффект достигается благодаря хорошей теплоизоляции.

Водяные системы теплоснабжения

Они имеют разнообразные конструкции и способны удовлетворить самые высокие запросы:

- высокий КПД — 93—94%, некоторые конструкции достигают эффективности 104—107%;

- возможность работы на газообразном, жидкообразном и твердом топливе;

- отвечают экологическим требованиям, выбросы NOх и CO очень незначительны;

- экономичны;

- компактны;

- возможность автоматического регулирования;

- программирование работы на длительный срок.

Благодаря хорошему дизайну и высокой эстетичности большинство предлагаемых котлов может быть установлено не только в специальных помещениях (топочных), а компоноваться со встроенной мебелью на кухнях.

Типовой котел состоит из камеры сгорания топлива:

теплообменника, где происходит нагревание воды, корпуса конструкции и дополнительного оснащения — запорной арматуры, контрольно—измерительных приборов, регуляторов и т.д. Если котел двухфункциональный (работающий на отопление и горячее водоснабжение), вода для бытовых нужд нагревается только в момент ее потребления.

К однофункциональному котлу тоже можно подключить бойлер, в нем вода на нужды водоснабжения будет нагреваться с помощью воды для системы отопления (через теплообменник, змеевик).

Котлы, работающие на твердом топливе, пользуются не очень большим спросом, в основном там, где недоступен газ или жидкое топливо. При использовании таких видов котлов надо учитывать размеры топочных помещений, где будет храниться непосредственно топливо, а также необходимость ручной загрузки. КПД этого вида котлов составляет 86—90%. Конструкция камеры сгорания устроена так, что сжигание полукоксовых газов осуществляется в горящем слое, что обеспечивает уровень вредных выбросов существенно ниже регламентируемых экологической службой. В большинстве котлов этого типа отсутствует автоматическое регулирование. Фирмы предлагают котлы, работающие на твердом топливе, укомплектованные автоматическим регулированием температуры теплоносителя, автоматическим электророзжигом, системой золоудаления, автоматическим пожаротушением, возможностью регулирования производительности дымососа и вентилятора подачи первичного воздуха.

Наибольшую популярность в нашей стране имеют котлы, работающие на газе, жидком топливе и комбинированные модели.

Если говорить о котлах для теплоснабжения квартир и коттеджей, то они обладают мощностью, в зависимости от принципа установки (напольные или настенные), от 4 до 100 кВт и могут отапливать помещения площадью до 1000 м2. Но если вы счастливчик и обладаете домом в 3000 м2, то и для вас найдется напольный котел мощностью 300 кВт.

При эксплуатации этих котлов при правильном регулировании присущи потери тепла выхлопа и рассеивания. Потери тепла выхлопа связаны с количеством продуктов сгорания и температурой уходящих газов. Эта величина приблизительно колеблется от 0,2 до 3 % (в зависимости от используемого топлива).

Потери тепла от рассеивания равняются 0,3—1,2%. Экономия при подобных потерях достигается использованием современных теплоизоляционных материалов. В этом случае номинальный КПД превышает 90%. Экономия газа достигается за счет высокого КПД, регулирования температуры теплоносителя в зависимости от погодных условий и нужных потребителю условий в помещении, возможности программирования.

Для того, чтобы температура воды была постоянной, в средней части водонагревателя устанавливается чувствительный элемент терморегулятора, который реагирует на температуру теплоносителя. Чтобы регулировать количество воздуха, подаваемого к горелке, на водонагреватель установлен регулятор подачи воздуха. Котел оборудован автоматикой контроля тяги и пламени, с помощью которой происходит прекращение подачи газа, если отсутствует тяга в дымоходе.

При развитии отрасли отопления большое внимание уделяется усовершенствованию горелок. Еще двадцать лет назад термическая эмиссия уходящих газов приблизительно равнялась 200—250 мг/кВт • ч, сейчас это число уменьшилось до 50—80 мг/кВт • ч (при введении горелок нового типа и более усовершенствованных). В котлах применяются горелки нескольких видов: атмосферные (инжекционные), излучающие, вентиляторные. Происходит множественное прохождение продуктов сгорания при обтекании поверхности теплообменника. Это делается для оптимальной отдачи тепла и охлаждения уходящих газов. Различные конструкции и секции теплообменника позволяют достичь двойного или тройного обтекания. Такой принцип нагрева теплоносителя увеличивает КПД котла.

Также описанные котлы независимо от установленных горелок имеют КПД не ниже 93—94%. На КПД котла влияет теплоизоляция корпуса: внутренний корпус обшивается и тепло изолируется, внешний корпус изготавливают из листовой стали или чугуна.

Отвод продуктов сгорания от котла осуществляется двумя способами: естественным или при помощи вентилятора—дымососа.

Существует несколько типов котлов по способу подачи воздуха для горения газа. Один тип устанавливается в хорошо вентилируемом помещении. Вентиляция должна обеспечивать беспрепятственный и достаточный приток воздуха для горения и правильной работы вытяжки. Второй тип имеет двухкамерную вытяжную трубу, отвод продуктов сгорания осуществляется по внутреннему каналу вытяжки, по внешнему каналу — подача воздуха в котел для горения. Такой тип котла не требует притока воздуха в помещение.

Для регулирования температуры теплоносителя и температуры воды непосредственно в системе отопления и в ответвлениях предлагаются различные регулирующие устройства. В основном регулирование происходит от температуры наружного воздуха.

Однако не стоит доводить температуру в котле до очень высокой, т. к. это приводит к ненужным затратам.

Современная регулирующая электронная система имеет большое количество достоинств: регулирование ответвлений, подпольного отопления, включение подогрева воды на бытовые нужды (горячее водоснабжение), при двухфункциональном котле — отключение системы отопления в летний период, регулировка насосами, регулирование расхода газа и т. д.

Регулирование может программироваться в зависимости от температуры воздуха в помещении, времени суток. Вода на нужды горячего водоснабжения нагревается параллельно с системой отопления, или независимо от нее через накопитель или газовую колонку. Чаще всего используется накопитель, который встраивается в котел или устанавливается рядом с ним. За счет регулирования вода в системе горячего водоснабжения имеет однородную температуру.

Настенные котлы используются в квартирах, домах, в которых отсутствует топочное помещение. Одним из видов настенных котлов является конденсационный. Принципиальным отличием от котлов обычного типа является способность извлекать из продуктов сгорания не только явную, ощущаемую нами теплоту, но и так называемую скрытую теплоту конденсации содержащихся в них водяных паров. Использование этой обычно теряющейся вместе с дымовыми газами теплоты, доля которых составляет до 11% от всей выделяющейся при сгорании природного газа энергии, позволяет получить средний за отопительный период КПД 104—107%.

Достижение условий, при которых начинается конденсация, представляет собой не такую простую техническую задачу. Кроме того, образующийся в процессе работы конденсат имеет слабокислую реакцию. Это усложняет конструкцию котельного агрегата, и она отличается от традиционного типа.

Теплообменник оборудуется системой отвода конденсата из коррозиеустойчивого материала. Сгорание газа происходит в модулируемой горелке с полным предварительным смешиванием и пневматической системой поддержания постоянного соотношения газ — воздух, управляемой вентилятором с регулируемой частотой вращения.

При этом можно плавно изменить мощность горелки от 27—100%, обеспечивая точное соответствие мощности котла требуемой в данный момент тепловой мощности потребителей и экологически чистое сгорание топлива. Для обеспечения влаго— и коррозиеустойчивости, а также гарантии беспрепятственного отвода продуктов сгорания требуется применение специально разработанных для такого типа котлов системы дымоходов и подачи воздуха.

Напольные котлы устанавливаются в топочных помещениях, на кухнях, в подсобных помещениях. Отапливаемая площадь котлов данной мощности составляет от 100 до 1400 м2. В этих котлах установлена атмосферная горелка предварительного смешивания , что гарантирует минимальный уровень вредных выделений, высокую надежность воспламенения, мягкость и малошумность благодаря системе зажигания периодического действия. Высокая эксплуатационная надежность и длительный срок службы достигаются благодаря теплообменным поверхностям из специального серого чугуна с чешуйчатым графитом. Нормативный КПД — 92%, возможность сочетания с емкостным водонагревателем. Габаритные размеры котла такого типа в зависимости от мощности составляют от 844х500х845мм до 1090х1640х1088мм. Фирмы также предлагают котлы, работающие на жидком топливе, с номинальной тепловой мощностью 15—63 кВт. Нормативный КПД — 95%. Комбинированные теплообменные поверхности обеспечивают высокую эксплуатационную надежность и длительный срок службы.

Напольные котлы выпускаются мощностью 14—56 кВт с атмосферными горелками. К котлам можно подключить бойлер косвенного нагрева емкостью от 114 до 470 л, возможно параллельное подключение нескольких бойлеров. Компании предлагают следующие типы автоматики регулирования: комнатные, погодные, программируемые, дистанционные.

Есть на рынке чугунные котлы различных мощностей, работающих на жидком, газообразном топливе и комбинированные. Котел типа EG мощностью 14—56 кВт оборудован горелкой предварительного смешивания. Благодаря оптимальному сгоранию она безвредна для окружающей среды. Есть котлы (20—70кВт) древесно-газовые, с регулятором нагрузки, с превосходным качеством сгорания. К предлагаемым котлам можно подключить водонагреватель. В них встроены модульные регуляторы, которые помогут следить за работой котла.

Напольные чугунные отопительные котлы на дизельном и газовом топливе для одно- и многоквартирных жилых домов. В газовых котлах встроена инжекционная горелка, электрическое зажигание, регулирующий блок. Мощность этих котлов — 9—32 кВт, площадь обогрева — 300 м2. Мощность жидкоотапливаемых котлов — 21—82 кВт. В них устанавливается вентиляторная горелка ВЕ с синим пламенем, за счет специальных конструктивных решений системы наддува и смешения гарантируется работа с низким уровнем шума. К котлам можно присоединить бойлер объемом 135—300 л. Также котлы по желанию заказчика могут быть оборудованы расширительными баками и насосными группами для систем отопления и горячего водоснабжения.

Работающие на газе и комбинированные котлы. В котлах, работающих на газе, устанавливается инжекционная горелка.

Мощность котлов (в зависимости от модели) — от 12 до 340 кВт, минимальный КПД — 92%. К котлам возможно подключение бойлера для производства горячей сантехнической воды.

Некоторые модели оборудованы устройством циркуляции, расширительной емкостью, манометром, предохранительным клапаном и конденсатоотводчиком, причем все это оборудование расположено под обшивкой. Котлы оснащены электронным зажиганием, стандартным и очень полным таблом управления. В котлах, работающих на жидком и газообразном топливе, устанавливаются вентиляторные горелки. Мощность котлов (в зависимости от модели) — от 40 до 330 кВт, КПД — свыше 93%. К котлам для производства воды на бытовые нужды присоединяется бойлер различных емкостей от 150 до 500 л. Для облегчения регулировки в котлах бойлеры, емкостью от 150 до 500 л, могут использоваться с котлами мощностью 16 кВт. Бойлеры изготавливаются из листовой стали большой толщины, что позволяет достичь максимальное рабочее давление горячей сантехнической воды. Эффективная изоляция толщиной 50 мм позволяет сократить тепловые потери до минимума.

Водяные системы отопления

Система отопления может быть стационарная или подпольная.

Подпольные водяные системы можно использовать как стандартные, так и дополнительные. Температура пола — от 22 до 26°С, в ванной комнате — 33°С. Оптимальная температура теплоносителя составляет 55°С, теплоотдача 70—100 Вт/м2. Как правило, нагревательным элементом водяной системы являются металлополимерные трубы (16 мм). При изготовлении они проходят испытания при температуре 95°С и давлении до 45 атм.

«Теплые полы» подключаются к системе горячего водоснабжения или к отопительному котлу с установлением отдельного циркуляционного насоса и специального смесительного клапана (смесительные клапаны на украинском рынке представлены фирмами Danfoss, Herz и др.). Этот клапан устанавливается для того, чтобы температура теплоносителя при входе в трубопровод подпольного отопления не превышала 55°С. Он смешивает горячую воду с холодной и доводит теплоноситель до нормы. «Теплые полы» оборудуются также терморегулятором, который в зависимости от температуры пола автоматически подает или перекрывает подачу воды в трубы.

При подключении системы подпольного отопления к ГВС вместо терморегулятора устанавливается кран, на котором есть температурная шкала.

К полу трубы крепятся с помощью сетки из стальной проволоки, изоляционных плит с соответствующими углублениями для труб и V—образных скоб.

В качестве теплоизоляции используются пенополистирол, а для экранирования тепла и гидроизоляции — алюминиевая фольга или полиэтиленовая пленка.

Трубы укладываются двумя способами — «змейкой» (отступ от стены равен шагу укладки) или по периметру (от стен к центру комнаты). Укладка по периметру обеспечивает более равномерное распределение тепла по поверхности пола. Если предпочтение отдано «змейке», нужно внимательно следить, чтобы труба не перекручивалась.

Для ремонта системы в случае поломки при заливке пола оставляют щели по 5мм, которые впоследствии заполняют эластичным материалом. Так как система подключена к децентрализованному теплоснабжению, она полностью управляема потребителем.

При неисправности котла или водонагревателя, к которому подключена подпольная система отопления (при остановке циркуляции в трубопроводе), пол остается теплым в течение 3—5 часов в отличие от электрического подпольного отопления.

При выборе стационарной системы отопления используются разнообразные отопительные приборы:

- чугунные и стальные секционные радиаторы,

- стальные панельные радиаторы,

- алюминиевые и биметаллические секционные радиаторы,

- конвекторы,

- отопительные приборы для ванных комнат.

актуальная статья

Пасивний будинок

Після світової енергетичної кризи 1974 року у світовій будівельній і архітектурній практиці величезна увага приділяється економії паливно-енергетичних ресурсів, які витрачаються на теплопостачання будівель. При сучасних темпах використання природних джерел енергії (нафти, газу та вугілля), вони можуть закінчитися вже у найближчі 50 років. Безупинне зростання цін на викопні види палива змушує шукати альтернативні, більш дешеві та відновлювані джерела енергії.

продолжение