Зависимая и независимая система отопления: схема присоединения, промывка

Открытые системы теплоснабжения

Открытые системы теплоснабжения характеризуются тем, что водоразбор горячей воды для нужд потребителя происходит непосредственно из теплосети, причем, он может быть как полным, так и частичным. Остающаяся в системе горячая вода продолжает использоваться для отопления или вентиляции.

Расход воды в теплосети при этом способе компенсируется дополнительным количеством воды, которая подается в тепловую сеть. Преимущество открытой системы теплоснабжения заключается в ее экономической выгоде. Во время советского периода почти 50 % всех систем теплоснабжения были открытого типа.

В то же время, нельзя сбрасывать со счетов то, что такая система теплоснабжения имеет и ряд существенных недостатков. Прежде всего, это невысокое санитарно-гигиеническое качество воды. Отопительные приборы и трубопроводные сети придают воде специфический запах и цветность, появляются различные посторонние примеси, а также, бактерии. Для очистки воды в открытой системе обычно применяются различные методы, но их использование снижает экономический эффект.

Открытая система теплоснабжения по способу присоединения к теплосетям может быть зависимой, т.е. соединяться через элеваторы и насосы, или присоединяться по независимой схеме — через теплообменники. Остановимся на этом подробней.

Зависимые системы теплоснабжения

Зависимые системы теплоснабжения, это такие системы, в которых теплоноситель по трубопроводу попадает сразу в систему отопления потребителя. Здесь нет никаких промежуточных теплообменников, тепловых пунктов и гидравлической изоляции. Несомненно, что такая схема присоединения понятна и конструктивно проста. Она несложна в обслуживании и не требует никакого дополнительного оборудования, например, циркуляционных насосов, автоматических приборов регулирования и контроля, теплообменников и т.д. Чаще всего, эта система привлекает своей, на первый взгляд, экономичностью.

Однако она имеет существенный недостаток, а именно, невозможность отрегулировать теплоснабжение в начале и конце отопительного сезона, когда появляется избыток тепла. Это не только влияет на комфорт потребителя, но и приводит к теплопотерям, что снижает ее кажущуюся первоначально экономичность.

Когда становятся актуальными вопросы энергосбережения, разрабатываются и активно внедряются методики перехода зависимой системы теплоснабжения к независимой, это позволяет экономию тепла порядка на 10-40% в год.

Независимые системы теплоснабжения

Независимыми системами теплоснабжения называют системы, в которых отопительное оборудование потребителей изолировано гидравлически от производителя тепла, а для теплоснабжения потребителей используют дополнительные теплообменники центральных тепловых пунктов.

Независимая система теплоснабжения имеет целый ряд неоспоримых преимуществ. Это:

• возможность регулирования количества тепла, доставленного к потребителю при помощи регулирования вторичного теплоносителя;
• ее более высокая надежность;
• энергосберегающий эффект, при такой системе экономия тепла составляет 10-40 %;
• появляется возможность улучшения эксплуатационных и технических качеств теплоносителя, что существенно повышает защиту котельных установок от загрязнений.

Благодаря этим преимуществам, независимые системы теплоснабжения стали активно применяться в крупных городах, где тепловые сети достаточно протяженны и существует большой разброс тепловых нагрузок.

В настоящее время разработаны и успешно внедряются технологии реконструкции зависимых систем в независимые. Несмотря на значительные капиталовложения это, в конечном итоге, дает свой эффект. Естественно, что независимая открытая система — дороже, однако она значительно улучшает качество воды по сравнению с зависимой.

Независимые системы

Переход к независимой системе теплоснабжения помогает экономить до половины потребляемых для обеспечения её работы ресурсов. Изолированный контур отделён от поставщика тепла, в нём есть теплообменные элементы для поддержания нормальной температуры отопления. При строительстве микрорайонов такой подход с наличием центральных тепловых пунктов получает наибольшее распространение.

Можно выделить следующие преимущества независимой схемы теплоснабжения:

• регулировка температуры теплоносителя при помощи циркуляционного насоса и ряда прочих средств;
• экономичный расход потребляемых ресурсов;
• применение в качестве теплоносителя различных веществ (вода, незамерзающие жидкости);
• настройка системы отопления под конкретные нужды жильцов дома.

Использование данного типа устройства тепловой сети выгодно для теплоснабжающей компании и конечных потребителей. Первая не расходует лишние ресурсы для поддержания нужной температуры, вторые не переплачивают за услуги по нагреву теплоносителя, когда эта операция не нужна. Закрытая схема помогает создавать комфортные условия для жизни, резкие перепады температурного режима на улице не сказываются на уровне услуг.

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.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Однотрубная система теплоснабжения с регулированием расхода теплоносителя, содержащаясовокупность теплообменных аппаратов (6), соединенных последовательно, так что обратный трубопровод одного теплообменного аппарата (6) является подающим трубопроводом следующего теплообменного аппарата (6); магистральный подающий трубопровод (1), соединенный с подающим трубопроводом (3) первого, если смотреть в направлении потока, из теплообменных аппаратов (6);магистральный обратный трубопровод (2), соединенный с обратным трубопроводом (4) последнего, если смотреть в направлении потока, из теплообменных аппаратов (6);в которой теплоноситель с температурой подачи подают с определенным расходом из магистрального подающего трубопровода (1) к совокупности теплообменных аппаратов (6);причем эта система дополнительно содержитрегулятор (9) расхода, соединенный с обратным трубопроводом (4), где регулятор расхода (9) предназначен для регулирования расхода в обратном трубопроводе (4);исполнительное устройство (10), управляющее регулятором (9) расхода;датчик (11) температуры, находящийся в состоянии теплообмена с теплоносителем в обратном трубопроводе (4).

2. Однотрубная система теплоснабжения по п.1, в которой регулятор (9) расхода дополнительно предназначен для поддержания постоянного расхода, несмотря на изменения давления в магистральном подающем трубопроводе (1).

3. Однотрубная система теплоснабжения по п.1 или 2, в которой установлен датчик (8) наружной температуры для измерения наружной по отношению к системе температуры.

4. Однотрубная система теплоснабжения по п.3, в которой имеется электронный регулятор (18), соединенный с каждым исполнительным устройством (10), а датчики (11) температуры соединены с обратными трубопроводами (4) системы.

5. Однотрубная система теплоснабжения по п.4, в которой электронный регулятор (18) соединен с датчиком температуры (19), соединенным с магистральным подающим трубопроводом (1).

6. Однотрубная система теплоснабжения по п.4 или 5, в которой электронный регулятор (18) соединен с датчиком (8) наружной температуры.

7. Однотрубная система теплоснабжения по любому из п.4 или 5, в которой каждое исполнительное устройство (10) приводится в действие при помощи импульсов.

8. Однотрубная система теплоснабжения по п.7, в которой каждое исполнительное устройство (10) представляет собой электромагнитное, пневматическое, гидравлическое или электрострикционное исполнительное устройство.

9. Однотрубная система теплоснабжения по любому из пп.4, 5 или 8, в которой электронный регулятор (18) выполнен с возможностью мониторинга измеряемых параметров и использования этих данных для оптимизации уставки температуры подачи в зависимости от наружной температуры и уставки температуры в обратном трубопроводе в зависимости от уставки температуры подачи.

10. Однотрубная система теплоснабжения по любому из п.1 или 2, в которой каждое исполнительное устройство (10) соединено непосредственно с датчиком температуры (11), является автономным устройством и содержит средства регулирования уставки температуры в обратном трубопроводе.

11. Однотрубная система теплоснабжения по п.10, в которой исполнительное устройство (10) представляет собой термостат.

12. Однотрубная система теплоснабжения по любому из пп.1, 2, 4, 5, 8 или 11, в которой подающий трубопровод (3) и обратный трубопровод (4) каждого теплообменного аппарата (6) из совокупности теплообменных аппаратов (6) дополнительно соединены байпасом (5).

13. Однотрубная система теплоснабжения по любому из пп.1, 2, 4, 5, 8 или 11, содержащая по меньшей мере две совокупности теплообменных аппаратов (6), соединенных последовательно друг с другом и присоединенных к одному и тому же магистральному подающему трубопроводу (1) и магистральному обратному трубопроводу (2) с раздельной регулировкой расхода в каждой из совокупностей.

14. Однотрубная система теплоснабжения по любому из пп.1, 2, 4, 5, 8 или 11, в которой температуру подачи регулируют в соответствии с уставкой температуры в подающем трубопроводе в зависимости от внешних по отношению к системе параметров, а расход регулируют в соответствии с уставкой температуры в обратном трубопроводе в зависимости от температуры теплоносителя вниз по потоку от первого аппарата (6) из совокупности теплообменных аппаратов.

15. Однотрубная система теплоснабжения по п.14, в которой уставку температуры в обратном трубопроводе регулируют в ответ на регулирование уставки температуры подачи.

Варианты подключений независимое отопление

В настоящее время есть две основные схемы подсоединения:

• зависимая – считается самой простой, поэтому чаще всего и применяется;
• независимая – получила популярность сравнительно недавно, ее широко используют при возведении новых жилых массивов.

Ниже мы рассмотрим детальнее каждый способ, чтобы узнать, какое же решение будет наиболее эффективным для обеспечения комфорта и уюта вашему помещению.

Отопитель независимый бытовой ОБ1 0010 на дизельном топливе

Зависимый метод подсоединения независимое отопление

Такой вариант подключения, обычно, требует создания внутридомовых теплопунктов, часто оснащенных элеваторами. В их смесительном узле перегретая вода из внешней магистральной сети смешивается с обраткой, что позволяет снизить ее температуру до необходимой, как правило, ниже 100 °С. Благодаря этому система обогрева внутри дома является полностью зависимой от внешнего теплоснабжения.

Как выглядит зависимая схема отопления

Достоинства

Главная особенность схемы -поступление воды в систему отопления и водоснабжения производится прямо из теплотрассы, поэтому расходы в данном случае окупаются за короткое время: оборудование абонентского ввода несложное, а его стоимость недорогая; зависимая схема присоединения отопления способна выдержать большие температурные перепады; диаметр трубопровода меньше; расход теплоносителя сокращается; эксплуатационные расходы невысокие.

Недостатки

Как и в любой схеме, здесь можно обнаружить не только положительные моменты, но и отрицательные, среди которых следует отметить: неэкономичность; существенно затруднена регулировка температурного режима во время перепадов погоды; наблюдается перерасход энергоресурсов.

Методы подсоединения:

• прямое подключение;
• с элеватором;
• с установкой насоса отопления на перемычке;
• с монтированием насоса на подаче или обратке;
• комбинированный вариант – элеватор и насос.

Независимая система отопления многоквартирного дома

Независимый способ подключения независимое отопление

Специалисты утверждают, что такой вариант теплоснабжения дает возможность сократить расходы ресурсов почти на 40%.

В сегодняшней ситуации с их постоянным удорожанием это позволит существенно сэкономить средства семейного бюджета.

1. Принцип работы следующий:

• • подключение отопительной системы абонентов производится с помощью дополнительного теплообменника;
  • обогрев происходит благодаря двум гидравлическим изолированным контурам – магистральная теплотрасса нагревает теплоноситель замкнутой внутренней теплосети;
  • в данном случае смешивания воды не происходит.

1. Циркуляция теплоносителя происходит в отопительном механизме за счет циркуляционного насоса, который регулярно подает его через нагревательные элементы. В независимой схеме подключения может быть предусмотрена расширительная емкость с запасом воды для случаев утечек. В данном случае удается сохранить циркуляцию теплоносителя с определенным количеством тепла даже при авариях теплотрассы. Фактически это говорит о том, что если подача горячей воды по теплотрассе прекратится, температура в отапливаемых комнатах резко понижаться не будет долгое время.
2. Сфера применения данного способа подключения довольно широкая.К примеру, она используется:

• • для отопления многоэтажных зданий, требующих повышенный уровень надежности работы механизма обогрева;
  • на объектах, где есть в наличии помещения, в которые ограничен вход постороннего обслуживающего персонала.

Есть одно условие – давление в обратке должно быть более 0,6 МПа.

1. Достоинства метода:

• • инструкция разрешает проводить регулировку температуры;
  • большой энергосберегающий эффект.

1. Недостатки:

• • высокая цена;
  • сложность ремонтных и обслуживающих работ.

Сравнение схем независимое отопление

1. У зависимого варианта есть один, но важный плюс – низкая стоимость реализации. Элеваторный узел в небольшом загородном доме без особого труда собирается своими руками из запорной арматуры, которую можно приобрести в магазине или на рынке. Единственной дорогой деталью будет только сопло, от которого зависит мощность элеватора.
2. Независимая схема дает возможность:

• • проводить регулировку температуры теплоносителя;
  • повышать экономичность использования, доводя этот уровень до 40%;
  • в систему отопления не попадает большое количество загрязнений, например, окалина, песок и минеральные соли. Теплоносителем может быть очищенная вода или незамерзающие жидкости.
  • можно без труда нагревать для нужд горячего снабжения чистую питьевую воду.

На фото – независимая схема позволяет регулировать температуру теплоносителя

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.

Схемы отопления

Речь пойдёт о централизованном водяном отоплении. В общих чертах оно подразделяется на:

Тепловую сеть, состоящую из тепло генерационной установки или комплекса (индивидуальная или общественная котельная, ТЭЦ) и магистральных трубопроводов, распределяющих теплоноситель по микрорайону, между отдельными зданиями и их группами.

Систему тепло распределения, распределяющую тепло по отдельным домам, подъездам, квартирам и отопительным приборам.

Централизованное отопление может быть организовано по двум различным схемам:

Зависимая схема отопления

В схеме отопления, называемой зависимой, тепловая сеть и система теплораспределения сообщаются между собой. Жидкость поступает из сети непосредственно в дома и квартиры. То есть теплоноситель циркулирует от централизованной котельной до батареи в комнате и обратно. Плюс зависимой схемы — в её простоте и дешевизне. Минус: сложно (если вообще возможно) точно регулировать тепловой режимв отдельных зданиях. В результате — низкая экономичность. Ещё один недостаток: в отопительные приборы, трубы и стояки в доме поступает вода из магистралей, содержащая механические и минеральные загрязнения. Это сокращает срок службы домовой разводки.

Зависимая схема отопления

Независимая схема отопления

При независимой схеме отопления центральная тепловая сеть и системы тепло распределения (их может быть много)гидравлически разделены. В тепловой сети нагревается первичный теплоноситель, затем он поступает в индивидуальные тепловые пункты потребителей. Там в теплообменнике от первичного теплоносителя происходит нагрев вторичного, циркулирующего по каждой из систем тепло распределения. Жидкость из магистрали не попадает в домовые системы, нагрев происходит путём теплопередачи. Плюсы независимой схемы: возможность точной и гибкой регулировки температуры в каждой из сетей тепло распределения; можно использовать  теплоноситель разной температуры, химического состава и степени очистки в сети и домовых сетях. Как результат — независимая схема значительно (до 40%) экономичнее зависимой, обладает большей надёжностью, срок службы сетей тепло распределения выше. Недостаток один — она дороже в строительстве.

Независимая схема отопления

Какая схема лучше

Однозначного ответа на вопрос, какое присоединение системы отопления, зависимое или независимое, лучше — нет. В крупных сетях отоплениях, а также для отопления зданий выше 12 этажей применяют только независимые схемы. Это решение позволяет поддерживать необходимый уровень циркуляции теплоносителя и стабильный температурный режим во всех системах тепло распределения одновременно. Более высокие затраты на оборудование при условии значительной экономии топлива однозначно себя оправдывают при больших площадях обогрева.

Что касается небольших предприятий и посёлков, вопрос выбора схемы следует решать с учётом технических особенностей отопления. Только специалист может корректно оценить рациональность использования той или иной схемы в конкретных условиях. Чем больше общая площадь отопления, тем более оправданы затраты на устройство отопления по независимой схеме.

Схема индивидуального теплового пункта жилого здания. Теплообменник не один: от первичного теплоносителя нагревается не только вторичный теплоноситель, но и горячая вода для водоснабжения

Подавляющее большинство наших читателей проблема выбора зависимой или независимой схемы никогда не затронет: в городе это вопрос проектировщиков, а не жильцов. А в небольшом посёлке или деревне очень мало кому удаётся подключиться к центральному отоплению. Почти у всех отопление индивидуальное, с собственной топочной (котельной). И вот тут может иметь большое значение энергонезависимость системы отопления.