Системы теплоснабжения | Блог об энергетике
БлогГВС, тепловые сети, теплоэнергетикаTimur
В этой статье я расскажу о том, какими бывают системы теплоснабжения.
Википедия дает следующее определение термина «теплоснабжение»:
Теплоснабжение — система обеспечения теплом зданий и сооружений, предназначенного для обеспечения теплового комфорта для находящихся в них людей или для возможности выполнения технологических норм.
Любая система теплоснабжения состоит из трех основных элементов:
- Теплоисточник. Это может быть ТЭЦ или котельная (при централизованной системе теплоснабжения), либо просто котел, расположенный в отдельном здании (местная система).
- Система транспортировки тепловой энергии (тепловые сети).
- Потребители тепла (радиаторы отопления (батареи) и калориферы).
Системы теплоснабжения подразделяются на:
- Централизованные
- Местные (их еще называют децентрализованными).
Они могут быть водяными и паровыми. Последние используются в наши дни не часто.
Местные системы теплоснабжения
Здесь все просто. В местных системах источник тепловой энергии и ее потребитель находятся в одном здании или очень близко друг к другу. Например, в отдельном доме установлен котел. Нагретая в этом котле вода в последствии используется для удовлетворения нужд дома в отоплении и горячей воде.
Централизованные системы теплоснабжения
В централизованной системе теплоснабжения источником тепла служит ТЭЦ или котельная, которая вырабатывает тепло для группы потребителей: квартал, район города или даже весь город.
При такой системе тепло транспортируется к потребителям по магистральным тепловым сетям. От магистральных сетей теплоноситель подается в центральные тепловые пункты (ЦТП) или индивидуальные тепловые пункты (ИТП).
От ЦТП тепло уже по квартальным сетям поступает в здания и сооружения потребителей.
По способу подключения системы отопления системы теплоснабжения подразделяются на:
- Зависимые системы — теплоноситель от источника тепловой энергии (ТЭЦ, котельная) поступает непосредственно к потребителю. При такой системе в схеме не предусмотрено наличие центральных или индивидуальных тепловых пунктов. Выражаясь простым языком, вода из тепловых сетей поступает напрямую в батареи.
- Независимые системы — в этой системе присутствуют ЦТП и ИТП. Теплоноситель, циркулирующий по тепловым сетям, нагревает воду в теплообменнике (1й контур — красные и зеленые линии). Нагретая в теплообменнике вода циркулирует уже в системе отопления потребителей (2 контур — оранжевые и синие линии).
С помощью подпиточных насосов восполняются потери воды через неплотности и повреждения в системе и поддерживается давление в обратном трубопроводе.
По способу присоединения системы горячего водоснабжения системы теплоснабжения подразделяются на:
- Закрытые. При такой системе вода из водопровода нагревается теплоносителем и поступает к потребителю. О ней я писал в статье «Горячее водоснабжение».
- Открытые. В открытой системе теплоснабжения вода для нужд ГВС отбирается непосредственно из тепловой сети. К примеру, зимой вы пользуетесь отоплением и горячей водой «из одной трубы». Для такой системы справедлив рисунок зависимой системы теплоснабжения.
Классификация систем теплоснабжения
В наших широтах климат умеренный, так что все времена года выражены очень ярко. Лето теплое, весна и осень прохладные, а вот зима холодная. И именно зимой (и осенью, да и в принципе, весной) возникает неизбежная потребность в таком явлении как теплоснабжение.
Теплоснабжение – это комплекс мероприятий для выработки тепла, его транспортировки и распределения по зданиям и сооружениям с целью обеспечения теплового комфорта потребителей, находящихся в них.
В состав любой системы теплоснабжения входят три основных элемента:
- теплоисточник. Это может быть ТЭЦ или котельная (централизованная система теплоснабжения), либо просто котел, расположенный в отдельном здании (местная система теплоснабжения).
- система трубопроводов, по которым происходит транспортировка тепловой энергии (тепловые сети).
- потребители тепла (радиаторы отопления и калориферы).
Системы теплоснабжения бывают:
- централизованные;
- местные.
В централизованных системах теплоснабжения теплоисточником служит либо ТЭЦ, либо мощная котельная, которая поставляет нагретый теплоноситель для группы потребителей, будь то квартал, микрорайон или даже весь город. При такой системе горячая вода от теплоисточника транспортируется по магистральным тепловым сетям. От магистральных сетей горячая вода подается в центральные тепловые пункты (ЦТП) или индивидуальные (ИТП).
А уже от ЦТП тепло по квартальным сетям поступает непосредственно в здания и сооружения потребителей.
В местных системах теплоснабжения теплоисточник и потребители находятся в одном здании. Например, в отдельном жилом доме находится автономная котельная, которая нагревает воду только для удовлетворения нужд жителей данного дома в отоплении и горячей воде.
Основным недостатком централизованных систем теплоснабжения является большая протяженность тепловых сетей, а, следовательно, и громадные потери тепла при транспортировке. Именно поэтому сейчас все больше потребителей отказываются от централизованных систем в пользу местных. Все большую популярность набирают автономные котельные, которые, к тому же, намного экономичнее своих крупных аналогов.
Системы теплоснабжения классифицируют также по способу подключения системы отопления. Они подразделяются на следующие виды:
— зависимая прямоточная. Допускается в том случае, если температура горячей воды в системе отопления равна температуре в тепловой сети.
Регулирование такой системы отопления определяется регулированием наружной тепловой сети.
— зависимая со смешением воды. Применяется в том случае, когда температура горячей воды в системе отопления должна быть меньше, чем в тепловой сети. Требуемая температура горячей воды в системе отопления достигается путем смешивания обратной воды с горячей водой тепловой сети. Смешение осуществляется с помощью смесительного насоса, который устанавливается на перемычке между прямой и обратной линиями.
— независимая. Отличие данной схемы в том, что в ней вместо водогрейного котла используется теплообменник, обогреваемый так называемой первичной водой из тепловой сети. Нагреваемый теплоноситель циркулирует по маршруту «теплообменник-нагревательные приборы-теплообменник», греющая вода же после прохождения через теплообменник охлаждается и уходит в обратный трубопровод наружных тепловых сетей.
Так как среди потребителей сейчас идет все больший отказ от больших мощностей и централизованного теплоснабжения, то нужно рассмотреть и случай с индивидуальной котельной.
В индивидуальной отопительной котельной для одного здания вода с помощью насоса циркулирует по контуру, который состоит из водогрейного котла, трубопроводов прямой сетевой воды, нагревательных приборов и трубопроводов обратной воды. В схему включается расширительный бак, который служит для поддержки в системе определенного статического давления, для компенсации объема воды при изменении температуры, а также и для удаления воздуха из системы.
Системы теплоснабжения также классифицируют и по способу присоединения системы горячего водоснабжения. Они подразделяются на два вида:
Как это устроено. Система теплоснабжения
Смотрите это видео на YouTube
- закрытые;
- открытые.
В закрытых системах холодная питьевая вода из водопровода нагревается прямой сетевой водой от теплоисточника, а только потом поступает к потребителю. Нагревающий теплоноситель и горячая вода разделены между собой. То есть можно сказать так: горячая вода из крана будет соответствовать по качеству холодной воде из водопровода.
В открытых же системах потребитель использует горячую воду, которая поступает непосредственно из централизованной системы теплоснабжения. То есть получается, что горячая вода из крана будет такого же качества, что и вода внутри радиаторов. Открытой данная схема называется потому, что к потребителю вода поступает через открытые краны тепловой сети. В многоквартирных жилых домах используется именно открытая схема ГВС.
Шпаклевка | Министерство энергетики
Энергосбережение
Изображение
Герметик— это гибкий материал, используемый для герметизации утечек воздуха через трещины, зазоры или стыки шириной менее 1/4 дюйма между стационарными строительными элементами и материалами. Для движущихся компонентов, например, дверей и открываемых окон, подходящим материалом является уплотнитель.
Перед устранением утечек воздуха в существующем доме вам необходимо определить утечки и оценить потребности в вентиляции, чтобы обеспечить надлежащее качество воздуха в помещении.
В дополнение к герметизации утечек воздуха, герметик также может предотвратить повреждение водой внутри и снаружи дома при нанесении вокруг кранов, потолочных светильников, водопроводных труб, стоков, ванн и других сантехнических приборов.
Нанесение герметика на оконную раму для предотвращения утечки воздуха. Этот герметик белый при нанесении и после высыхания становится прозрачным. | Фото предоставлено ©iStockphoto.com/BanksPhotos.
Выбор уплотнения
Большинство составов для герметиков поставляются в одноразовых картриджах, которые подходят к полуствольным пистолетам для герметиков (если возможно, приобретите пистолет с автоматическим выпуском). Для некоторых картриджей под давлением не требуются пистолеты для герметика.
Решая, сколько герметика приобрести, учтите, что вам, вероятно, понадобится половина картриджа на окно или дверь и четыре картриджа на подоконник среднего дома. Герметики также можно найти в аэрозольных баллончиках, выжимных тубах и веревках для небольших работ или специального применения.
Герметики различаются по прочности, свойствам и цене. Герметик на водной основе можно очистить водой, в то время как составы на основе растворителя требуют растворителя для очистки. См. таблицу ниже для получения информации о распространенных герметизирующих смесях.
Обычные герметики
Герметик | Рекомендуемое применение | 9000 2 Очистка | Усадка | Адгезия | Стоимость | Отзыв |
|---|---|---|---|---|---|---|
Силикон: Бытовой | Герметизирует швы между ванной и кухонной сантехникой и плиткой. Формы клей для плитки и металлических приспособлений. Герметизирует металлические соединения, например, в сантехнике и желобах. | Сухая ткань при необходимости; уайт-спирит или нафта. | Немного или нет. | От хорошего до отличного. | Высокий | Гибкий: отвержденный силикон позволяет растягивать швы в три раза по сравнению с нормальной шириной или сжимать до половины ширины. |
| Силикон: Строительный | Сухая ткань при необходимости; уайт-спирит или нафта. | Немного или нет. | От хорошего до отличного. | Высокий | Позволяет суставам растягиваться или сжиматься. Силиконы прилипают к окрашенным поверхностям, но краска не прилипает к большинству отвержденных силиконов. | |
Полиуретан, вспенивающийся пенопласт | Расширяется при отверждении; хорошо подходит для больших трещин в помещении или на открытом воздухе. Используйте в нефрикционных зонах, так как со временем материал может стать сухим и порошкообразным. | Растворитель, например разбавитель для лака, если сразу. | Нет; совсем немного расширяется. | От хорошего до отличного. | От умеренного до высокого. | Распыляемая пена быстро расширяется, чтобы заполнить большие зазоры неправильной формы. Гибкий. Может применяться при переменных температурах. Должна быть окрашена для наружных работ для защиты от ультрафиолетового излучения. В процессе производства образуются парниковые газы. |
Пенный герметик на водной основе | Вокруг оконных и дверных рам в новостройках; более мелкие трещины. | Вода. | Нет; расширяется только на 25%. | От хорошего до отличного. | Высокий | Затвердевание занимает 24 часа. Отверждается до мягкой консистенции. При производстве пены на водной основе не образуются парниковые газы. Не будет чрезмерно расширяться, чтобы согнуть окна (новое строительство). |
Бутилкаучук | Уплотняет большинство разнородных материалов (стекло, металл, пластик, дерево и бетон). Уплотняет вокруг окон и накладок, склеивает незакрепленную черепицу. | Уайт-спирит или нафта. | От 5% до 30%. | Хорошо. | От умеренного до высокого. | Срок службы 10 и более лет; упругий, не ломкий. Окрашивать можно после недельного отверждения. Переменная усадка; может потребоваться два приложения. Плохо прилипает к окрашенным поверхностям. Токсичный; соблюдайте меры предосторожности на этикетке. |
Латекс | Герметизирует стыки вокруг ванны и душа. Заполняет трещины в плитке, штукатурке, стекле и пластике; заполняет лунки от гвоздей. | Вода | От 5% до 10%. | От хорошего к отличному. | Умеренная. | Прост в использовании. Швы можно обрезать или разгладить влажным пальцем или инструментом. Водонепроницаемость в сухом состоянии. Можно шлифовать и красить. Менее эластичный, чем вышеперечисленные материалы. Разная долговечность, от 2 до 10 лет. Не будет прилипать к металлу. Небольшая гибкость после лечения. При наружных работах требует покраски. |
На основе масла или смолы | Герметизирует внешние швы и стыки на строительных материалах. | Уайт-спирит или нафта. | От 10% до 20%. | Хорошо. | Низкий. | Всегда в наличии. Наименее дорогой из четырех типов. Возможна форма веревки и трубки. Масла высыхают и вызывают затвердевание и выпадение материала. Низкая долговечность, 1–4 года. Плохая адгезия к пористым поверхностям, таким как кирпичная кладка. Должен быть покрашен. Может быть токсичным (проверьте этикетку). Ограниченный температурный диапазон. |
Применение герметика
Хотя это и не высокотехнологичная операция, зачеканка может быть сложной задачей. Прочтите и следуйте инструкциям на картридже с компаундом, а также помните следующие советы:
- Для хорошей адгезии очистите все области, подлежащие герметизации. Удалите старый герметик и краску с помощью шпателя, большой отвертки, жесткой щетки или специального растворителя. Убедитесь, что область сухая, чтобы не запечатать влагу.
- Нанесите герметик на все стыки в оконной раме и на стык между рамой и стеной.
- Держите пистолет под постоянным углом. Сорок пять градусов лучше всего подходят для глубокого проникновения в трещину. Вы знаете, что у вас правильный угол, когда герметик сразу же попадает в трещину, когда он выходит из трубки.
- Если возможно, герметизируйте одним прямым непрерывным потоком. Избегайте остановок и стартов.
- Нанесите герметик на дно отверстия, чтобы избежать образования пузырей.
- Убедитесь, что герметик прилипает к обеим сторонам трещины или шва.
- Прежде чем отводить пистолет, отпустите курок, чтобы избежать нанесения слишком большого количества герметика. Пистолет для герметика с автоматическим спусковым крючком значительно упрощает эту задачу.
- Если герметик вытекает из трещины, затолкайте его обратно шпателем.
- Не экономьте. Если герметик дает усадку, нанесите его повторно, чтобы сформировать ровный валик, который полностью закроет трещину.
Лучше всего наносить герметик в сухую погоду, когда температура наружного воздуха выше 45°F (7,2°C). Низкая влажность важна во время нанесения, чтобы предотвратить вздутие трещин от влаги. Теплая температура также необходима, чтобы герметик правильно затвердел и прилипал к поверхностям.
- Узнать больше
- Ссылки
Зачеканка
Герметизация вашего дома Узнать больше Герметизация воздуха для строительства нового дома Узнать больше Обнаружение утечек воздуха Узнать больше Уплотнение Узнать больше Вентиляция Узнать больше- Домашнее уплотнение — ENERGY STAR®
- Руководство по предотвращению утечек воздуха — передовой опыт Building America
Типы домашних систем отопления (Руководство на 2023 год)
Узнайте о распространенных типах систем отопления, чтобы решить, какая из них подходит для вашего дома.
Отзывы от команды This Old House Reviews Team 17.02.2023 14:15
Все системы отопления поддерживают комфортную температуру в вашем доме, но есть несколько вариантов на выбор. Каждый тип системы отопления имеет свои преимущества и ограничения, и некоторые из них могут быть лучше для определенных домов и регионов, чем другие.
Мы в группе обзора этого старого дома сравнили семь распространенных типов систем отопления, чтобы помочь вам выбрать лучший вариант для вашего дома.
1. Печь
Печи являются одним из наиболее распространенных типов систем отопления в США. Печь с принудительной подачей воздуха обогревает дом за счет сжигания топлива — природного газа, пропана, нефти или электричества — для нагрева металлического теплообменника. Тепло передается окружающему воздуху, и вентилятор разгоняет нагретый воздух по всему дому через воздуховоды и вентиляционные отверстия.
2. Бойлер
Традиционные бойлеры, радиаторы и плинтусные обогреватели представляют собой системы лучистого или водяного отопления.
Они нагревают воду в центральном бойлере, используя природный газ, пропан, мазут или электричество. Нагретая вода или пар проходит через сеть труб к радиаторам или плинтусным обогревателям по всему дому. Когда вода внутри радиатора нагревается, воздух нагревается за счет процесса, называемого конвекцией. Горячий воздух циркулирует по комнате, вытесняя холодный воздух.
Когда тепло уходит из воды, оно снова возвращается в котел. Это продолжается до тех пор, пока в вашем доме не будет достигнута желаемая температура.
3. Тепловой насос
Существует три основных типа тепловых насосов: воздух-воздух, водяной и геотермальный. Тепловые насосы используют электричество и хладагент для сбора тепла из воздуха, воды или земли (в зависимости от типа) и доставки его в ваш дом. Летом тепловые насосы работают наоборот, отводя тепло из дома.
В холодные месяцы тепловой насос собирает воздух снаружи и продувает или перекачивает его через поверхность теплообмена, вызывая испарение жидкого хладагента.
Этот газ поступает в компрессор, который увеличивает давление и вызывает повышение его температуры. Затем нагретый газ проходит по внутренней поверхности теплообменника. Вентилятор направляет тепло либо непосредственно в помещение от внутреннего блока, либо через воздуховод для обогрева дома.
Тепловые насосы работают с воздуховодами или как мини-сплит-системы без воздуховодов. В то время как некоторые тепловые насосы работают независимо, другим может потребоваться дополнительная система отопления в более холодном климате.
4. Напольное лучистое отопление
Напольное лучистое отопление — как электрическое, так и водяное — используют тепловое излучение и электромагнитные волны для обогрева вашего дома. Электрические провода или наполненные водой трубы прокладываются под полом и обогревают помещение, нагревая непосредственно пол, а не воздух. В водяном напольном отоплении используется котельная система и различные источники топлива, такие как природный газ, нефть, древесина, солнечная энергия или их комбинация.
Этот эффект называется лучистой теплопередачей, то же самое вы чувствуете, когда нагреваете руки над горячей духовкой или выходите на улицу, чтобы ощутить на своей коже теплое солнце.
5. Дровяное отопление
Если вам нравится собирать и складывать дрова, рассмотрите возможность сжигания дров для отопления дома. Это делается с помощью наружной дровяной печи или котла, дровяной печи или печи на пеллетах или каменного обогревателя. Древесина, как правило, дешевле, чем другие источники топлива, и вы можете сэкономить еще больше, нарубив дров самостоятельно.
Из-за загрязняющих веществ, связанных с сжиганием древесины, Агентство по охране окружающей среды США (EPA) ввело правила по ограничению выбросов дыма от дровяных комнатных обогревателей. В результате теперь доступна улучшенная технология дровяных обогревателей. Например, в пеллетных печах в качестве топлива используются спрессованные пеллеты, изготовленные из дерева или другого органического материала, и они, как правило, имеют чистое горение и более эффективны, чем дровяные печи.
6. Активное солнечное отопление
Активное солнечное отопление использует солнечную энергию для нагрева жидкости или воздуха, а затем передает солнечное тепло непосредственно в дом или в хранилище для последующего использования. Если солнечной энергии недостаточно для обогрева дома, дополнительную помощь может оказать резервная система отопления дома. Жидкостные системы часто используются, когда есть система накопления солнечного тепла. Тем не менее, как жидкостные, так и воздушные активные солнечные системы отопления могут дополнять системы с принудительной подачей воздуха.
7. Гибридное отопление
Гибридная система отопления сочетает в себе электрический тепловой насос и газовую печь. Эта комбинация обеспечивает максимальную экономию энергии и производительность системы. Тепловой насос обогревает дом при умеренной наружной температуре. Вы можете запрограммировать свой термостат на автоматическое переключение на газовую печь, когда температура опускается ниже 40 градусов по Фаренгейту.
Как обслуживать вашу систему отопления
Большинство проблем, которые могут повлиять на вашу систему отопления, остаются незамеченными до тех пор, пока не станет слишком поздно — и всегда в самый неподходящий момент. Профилактическое обслуживание позволяет решать потенциальные проблемы до того, как они перерастут в более серьезные проблемы.
Требования к техническому обслуживанию различаются в зависимости от типа системы отопления вашего дома. В системах с принудительной подачей воздуха есть фильтры, которые необходимо заменять не реже двух раз в год, чтобы обеспечить эффективную работу системы. К счастью, это несложная работа для большинства домовладельцев. Большинство систем отопления должны ежегодно проверяться, очищаться и обслуживаться профессионалом. Лицензированный техник HVAC должен проверить вашу систему отопления осенью и кондиционер весной.
Наше заключение
Система отопления — это крупная инвестиция, с которой вы будете жить следующие 25 лет.