Отопление по зависимой схеме. Независимая и зависимая система отопления: достоинства и недостатки. Независимая схема присоединения систем отопления

Что это такое — независимая система отопления? Перед нами энергонезависимое отопление или нечто иное? В чем недостатки и достоинства этого решения на фоне альтернативы? Давайте попробуем разобраться.

Терминология

Вначале избавимся от путаницы.

Энергонезависимость — это способность отопительного оборудования работать в отсутствие электроэнергии. Способность, несомненно, приятная, но мы сейчас говорим не о ней. Впрочем, эту тему мы тоже затронем.

Чем отличаются независимая и зависимая система отопления? Схемой подключения к теплотрассе.

Зависимая схема

Представьте себе обычного жилого дома. Как он устроен?

• Входные задвижки отсекают элеватор от трассы.
• За ними на подаче и обратке врезаны задвижки или вентиля, через которые с подающего или обратного трубопровода может быть запитано горячее водоснабжение.

Полезно: в современных элеваторах чаще можно встретить по две врезки на подаче и обратке, разделенные подпорной шайбой. Их функция — обеспечить постоянную циркуляцию в системе горячего водоснабжения.

• После врезок ГВС мы видим собственно элеватор — сопло с камерой смешения. Струя более горячей воды с высоким давлением из прямого трубопровода подогревает часть воды обратки и вовлекает ее в повторную циркуляцию.
• Наконец, домовые задвижки отсекают систему отопления. Летом они закрыты, зимой — открыты.

Ключевая особенность, которой обладает зависимая схема отопления — вода поступает в системы отопления и водоснабжения непосредственно из теплотрассы.

Независимая схема

А теперь представим другую схему:

• Вода из подающего трубопровода поступает в обратный, по дороге отдавая энергию теплообменнику. Вода, повторимся, не используется для нужд отопления и ГВС.
• В тот же теплобменник, но в другой его контур подается питьевая вода из водопровода. Она нагревается и поступает в систему отопления. Ее же можно использовать для хознужд.

Собственно, нами исчерпывающе описана независимая схема присоединения системы отопления.

Сравнение решений

Зависимая схема присоединения отопления имеет, в сущности, всего одно достоинство, но весьма важное — дешевизну реализации. Элеваторный узел для небольшого коттеджа можно собрать своими руками из ширпотребной запорной арматуры. Заметна на фоне разводки батарей по дому будет лишь цена изготовления сопла — единственной эксклюзивной делали, диаметр которой определяет тепловую мощность элеватора.

Что в активе независимой схемы?

• Несравненно более гибкая регулировка температуры . Достаточно лишь уменьшить поток теплоносителя через теплообменник — и в доме станет холоднее.

Обратите внимание: да, в элеваторном узле тоже можно прижать задвижки, убрав перепад. Однако для них это нештатный режим, чреватый падением щечек и остановкой циркуляции. В случае независимой системы мы просто регулируем производительность циркуляционного насоса.

• Практическое следствие гибкой подстройки отопления под нужды дома — экономичность. Относительно зависимой системы она оценивается в 10-40 процентов.
• Наконец, главное: в зависимой системе мы вынуждены пользоваться водой с большим количеством загрязнений. Она несет песок, окалину и массу минеральных солей.

О применении воды в качестве питьевой речь не идет, больше того — в некоторых регионах горячей водой из-под крана нежелательно даже мыться. Независимая схема дает возможность использовать в качестве теплоносителя очищенную воду или и вовсе незамерзающие теплоносители.

Для нужд ГВС не представляет проблем нагревать питьевую воду.

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.
• 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.

Газ

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.

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.

Соляра

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.

Заключение

Еще немного информации о типах систем отопления и оборудования для него вы найдете в прикрепленном к статье видео. Теплых зим!

В тепловом пункте здания присоединение системы водяного отопления к централизованным тепловым сетям может осуществляться по зависимой или независимой схемам. При зависимой схеме присоединения теплоноситель централизованных тепловых сетей используется непосредственно в системе отопления.

При независимой схеме присоединения применяется теплообменник, разделяющий теплоносители системы отопления и тепловых сетей. При­оритетной является зависимая схема, как наиболее дешевая и простая в монтаже и эксплуатации. Независимая схема присоединения используется при недостаточном или высоком для эксплуатируемой системы отопления гидро­статическом давлении на вводе тепловой сети в тепловой пункт здания.

Зависимая схема присоединения может быть непосредственной (рис. а) или с применением узла смешения (рис. 6).

Оптимальным является вариант схемы присоединения, показанный на рисунке а , при которой обеспечивается непосредственная обратная связь между пользователем тепловой энергии и теплопроизводителем при регулировании производства теплоты. Однако такое прямое присоединение возможно только при использовании низкотемпературных тепловых сетей с постоянными в течение года параметрами теплоносителя, например 80-60°С, и только для двухтрубных систем отопления с радиаторными дросселирующими термостатами. Тепловые сети в данном случае реагируют на изменение спроса потребителя в теплоте через датчики перепада давления на вводах, с помощью которых электронными регуляторами изменяется подача сетевых насосов тепловых сетей (количественное регулирование).

Схема, приведенная на рисунке б применяется для подсоединения к тепловым сетям, расчетные температурные параметры которых выше параметров системы отопления.

Водоструйный элеватор на рисунок в сочетает в себе функции смесителя и циркуляционного насоса, но с низким КПД. Данная схема широко применяется для нерегулируемых систем отопления, так как является простой и надежной в эксплуатации, не нуждается в электроэнергии.

В практике автоматизации и переоборудования тепловых узлов имело место использование схемы рисунок г , с установкой клапана 2 перед элеватором 1. Такой подход является неверным, так как при дросселировании потока клапаном 2 резко падают насосные качества элеватора. Поэтому разработчики обычно дополнительно устанавливают в эту схему насос и обратный клапан, для которых элеватор становится только помехой. При его устранении имеет место схема рисунке е . При наличии достаточного для работы элеватора перепада давления на вводе хорошие характеристики имеет узел смешения в виде регулируемого водоструйного элеватора (рисунок д ), в котором с помощью сервомотора изменяется сечение сопла элеватора.

Зависимая схема присоединения системы водяного отопления к тепловым сетям

а - схема непосредственного присоединения;

б - схема присоединения с узлом смешения;

в - узел смешения в виде нерегулируемого водоструйного элеватора;

г - то же с регулирующим клапаном (неправильное решение);

д - то же в виде регулируемого водоструйного элеватора;

е - то же с регулирующим двухходовым (дросселирующим) клапаном и подмешивающим I или циркуляционным II насосом;

ж - то же с регулирующим смесительным трехходовым клапаном и подмешивающим I или циркуляционным II насосом;

з - то же в виде гидравлического разделителя с регулирующим двухходовым (дросселирующим) клапаном и циркуляционным насосом III;

и - то же в виде четырехходового регулирующего клапана и циркуляционного насоса III;

1 - водоструйный нерегулируемый элеватор;

2 - регулирующий двухходовой (дросселирующий) клапан;

3 - водоструйный регулируемый элеватор;

4 - регулирующий смесительный трехходовой клапан;

5 - обратный клапан;

6 - гидравлический разделитель;

7 - четырехходовой регулирующий клапан

Схемы смешения, показанные на рисунках е, ж наиболее распространены при присоединении к централизованным тепловым сетям. Схема с использованием трехходового клапана 4 (рисунок ж ) отличается значительно более широким диапазоном коэффициента смешения по сравнению со схемой на рисунке е . Подмешивающий насос I используется при наличии достаточного для работы системы отопления перепада давления на вводе тепловых сетей. В противном случае устанавливается циркуляционный насос II .

Смесительные узлы с использованием гидравлического разделителя 6 (рисунок з ) и четырехходового клапана 7 (рисунок и ) применяются в основном при присоединении к местным тепловым сетям от ведомственной, ин­дивидуальной или т.п. котельной. Такой способ присоединения благоприятен для устойчивой работы котлов, особенно при использовании котлов на твердом топливе. Применяются разделители вертикальные соосные, верти­кальные со сдвигом подсоединенных к нему трубопроводов отопления относительно трубопроводов тепловых сетей (показан на рисунке з ), а также горизонтальные. Конструкция гидравлического разделителя проста и представляет собой трубу круглого или прямоугольного сечения, площадь поперечного сечения которой примерно в 10…20 раз больше суммарного поперечного сечения подсоединяемых к ней 4-х трубопроводов.

На рисунках условно не показано оборудование, приборы и арматура, обязательно монтируемые в тепловом пункте: счетчик коммерческого учета теплоты, сетчатые и осадочные фильтры, регулятор перепада давления, регулятор-ограничитель температуры обратной воды (может не устанавливаться), датчики регуляторов и дистанционных контрольных приборов, термометры, манометры, запорная арматура и арматура для слива опорожнения оборудования теплового пункта.

При независимой схеме присоединения применяются скоростные теплообменники различного типа: гладкотрубные, спиральнотрубные, пластинчатые (как правило, одноходовые разборные или полуразборные).

Главный принцип, по которому все системы отопления делятся на две основные группы, заключается в том, каким образом происходит в их трубах циркуляция теплоносителя. Она может быть естественной и принудительной. Есть зависимая и независимая .

Если применяется независимая схема присоединения систем отопления, вода из теплосети в теплообменниках нагревает вторичный теплоноситель, который идет в систему отопления.
Естественным образом циркуляция происходит из-за разницы давлений между холодным и горячим носителем. Горячий теплоноситель обеспечивает нагревание радиаторов, которые нагревают помещение.

Вследствие этого он остывает, и направляется обратно в котел по обратному трубопроводу.

Естественная циркуляция

Достоинства естественной циркуляции заключаются в том, что не нужен , а значит, и подвод электроэнергии на которой он работает. Так как система не очень сложна, надежность ее высокая. Также она безопасна.

Но есть и недостатки.

Трубы в системе отопления с естественной циркуляцией воздуха должны иметь большой диаметр, чтобы теплоноситель, проходя по ним, испытывал меньшее сопротивление. Особенности монтажа этих труб таковы, что они не всегда выглядят эстетично в сборе. И, пожалуй, главным минусом этой системы отопления является то, что она не пригодна для использования в больших зданиях. Но в частных домах она функционирует нормально, как и попутная система отопления, и система отопления двухтрубная тупиковая.

Принудительная циркуляция

Для работы отопительной системы с принудительной циркуляцией необходим насос, благодаря которому эта циркуляция обеспечивается.

Достоинства данной системы состоят в том, что она может иметь весьма эстетичный внешний вид. На материалы не требуется слишком больших затрат.

Обеспечить подачу теплоносителя система с принудительной циркуляцией может в любом здании.

Минусы системы в том, что ей необходимы дополнительные приборы, обеспечивающие безопасность ее функционирования, а также потребность в электрической энергии, без которой работать она не будет.

Циркуляционный насос иногда даже включается в схему системы с естественной циркуляцией. Делается это для того, чтобы на начальном этапе протапливания дома прогревались быстрее и равномернее.

Типы подключений

В зависимости от того, как подключаются отопительные приборы в системе, определяется ее тип. Одно-, двухтрубная и т.д. Есть кановская система отопления, например, гиперинверторная система отопления и др.

В двухтрубной системе радиаторы подключены параллельно.

Хороша эта система тем, что радиаторы, включенные в нее, прогреваются равномерно. Недостаток в увеличенном расходе материалов увеличен.

Однотрубная отопительная система называется так потому, что радиаторы в ней подсоединены к одному трубопроводу.

Теплоноситель в такой системе отдает тепло всем ее радиаторам последовательно. В связи с этим, к последним в цепи приборам доходит теплоноситель со значительно меньшей температурой, чем имел изначально.

Однако этот существенный недостаток может быть устранен, если используется – байпас. По часть теплоносителя проходит, не поступая в радиатор.

Бывает так, что в «многоэтажках», для обогрева которых используется однотрубная система, людям, проживающим на нижних этажах, тепла не хватает, а на верхних этажах, напротив, с этим все в порядке.

В коллекторной системе радиаторы имеют подающий и обратный трубопроводы, соединение их осуществляется через распределительные коллекторы. Поэтому цельные трубы могут прокладываться к радиатору от распределительного коллектора. Благодаря чему, в случае, если проводка труб скрытая, надежность системы увеличивается.

Достоинства:

• Наблюдение за работой радиаторов с одного шкафа распределительного.
• Эстетичность.
• Целостность труб.

Недостатки:

• Необходимость монтажа большого количества труб.
• Невозможность обеспечения естественной циркуляции.
• Потребность в дополнительных приборах безопасности.

Как видно, зависимая и независимая система отопления, другие типы систем имеют свои плюсы и минусы. Выбор осуществляется уже, исходя из конкретных условий, в которых должна эксплуатироваться отопительная система.

В современных отопительных системах в большинстве случаев есть газовые конденсационные и твердотопливные котлы, солнечные коллекторы, тепловые насосы.

О качестве оборудования, в принципе, может сказать марка, под которой оно изготовлено. Если производитель имеет хорошую репутацию, значит, качество продукции, выпускаемой им, – соответствующее.

Загородный дом может представлять собой сооружение, оснащенное различными коммуникациями и качественной мебелью, но вся роскошь станет бессмысленной, если жилье не отапливается или отопительная система не...

Отопление влияет на комфортное и уютное проживание в доме. Поэтому к выбору обогрева своего жилища нужно подходить со всей серьезностью вопроса. Если ваш дом имеет...

Система теплоснабжения служит одной из важнейших составляющих каждого жилого здания. Ее основная задача — обеспечение теплового комфорта для людей, находящихся в помещениях. Все системы центрального отопления подключаются по определенной схеме — зависимой или независимой. Данные системы теплоснабжения различаются по варианту их присоединения и имеют принципиальные различия. Независимая система отопления на данный момент набирает все большую популярность.

Независимая система отопления

Присоединение по зависимой схеме

Оно может выполняться в двух вариантах: непосредственно или с применением узла смешения. Если подключение выполняется по первому варианту, то перегретая вода из теплосетей смешивается в котле (в определенном объеме) с возвращающейся водой из системы отопления. Данным образом вода приобретает достаточную температуру, приблизительно до 100 0 . Ее величина зависит от мощности котла. Температура может быть и больше. Далее она поступает в источник обогрева. Тепловые пункты снабжаются насосными смесительными аппаратами и водоструйными элеваторами. Для создания оптимальной температуры воздуха в помещениях в трубопровод добавляют воду низкой температуры, снижая температурный режим. Второй вариант подключения подразумевает, что горячая и холодная вода перемешиваются, и жидкость теплоносителя с температурой 70-80 0 С направляется в отопительные радиаторы жилых зданий.

Зависимая схема подключения

Непосредственное присоединение может быть использовано непосредственно в тепловых сетях низкой температуры, где выполнена двухтрубная система с радиаторными дросселирующими термостатами. Здесь параметры теплоносителей постоянны в течение года. Тепловые сети отражают изменения в спросе потребителей в тепловом объеме, через приборы, показывающие перепад давления на входах. С их помощью электронные регуляторы изменяют подачу общих насосов тепловой сети.

Регулировать данную систему можно только количественно. Циркуляция источника тепла зависимой схемы выполняется через отличия величин давления воды на участках присоединения к элементам наружной системы отопления. Зависимое подключение и его схема присоединения с узлом смешения воды конструктивно проста и легка в обслуживании.

Стоимость схемы весьма сокращается за счет исключения некоторых конструктивных элементов. Зависимая схема выбирается, если теплопотребляющая система, в том числе и система отопления (по санитарным и гигиеническим рекомендациям) допускает увеличение гидравлического давления до величины давления воды снаружи при выходе в теплопровод. Какое-то время зависимая схема пользовалась популярностью в России, благодаря соотношению своих плюсов и минусов.

Узел независимой системы отопления

Преимущества и недостатки зависимой системы отопления

Преимущества:

• быстрая окупаемость;
• легкое и недорогое обслуживание.

Недостатки:

• отсутствие возможности регулировки температурного режима в помещениях;
• возможность использования только определенного оборудования системы, подходящего по требованиям станции (системы такого рода должны выдерживать высокое давление и гидравлические удары при запуске);
• требуется регулярное проведение мер по защите оборудования от жесткости солей, растворенных в теплоносителе, и кислородного воздействия, во избежание образования коррозии;
• перерасход потребляемых энергоресурсов.

Присоединение по независимой схеме

Независимая система отопления выглядит совершенно по-другому. Если присоединение элементов выполняется по независимой схеме, то вода в котле нагревается примерно до 150 0 , после чего через специальное теплообменное оборудование отправляется к основному теплоносителю. Основной теплоноситель служит для циркуляции в замкнутом контуре отапливаемого жилого дома. Вода в таком случае не смешивается.

Тепловой пункт оснащается циркуляционным насосом для обеспечения напора и водяными теплообменниками. Применение комплекса мер по энергосбережению системы: использование современных, электронных регуляторов температуры теплоносителя, циркуляционных насосов с регулируемой частотой вращения, приборов учета потребляемой тепловой энергии. Применение комплекса мер по обеспечению надежности работы: особое проектирование системы отопления всего населенного пункта, закольцовка их с возможностью аварийного переключения потребителей на различные источники теплового снабжения.

Принципиальная схема подключения по независимой системе

Независимая схема присоединения применяется, если в инженерной схеме недопустимо увеличение гидравлического давления (из условия системной прочности). То есть величина давления воды в наружном трубопроводе должна быть больше величины давления во внутреннем трубопроводе. Помимо осуществления неизменяемого теплового гидравлического режима под внешними воздействиями, подбираемого для каждого здания отдельно, независимое отопление характеризуется повышенной надежностью.

Оно наделено возможностью сохранить циркуляцию с участием содержания в воде определенного количества тепла, в течение определенного промежутка времени, которого приблизительно хватит для ликвидации непредвиденных аварийных ситуаций при неисправностях наружного теплопровода.

Гидравлический режим присоединения при независимой схеме не зависит от внешних элементов инженерной системы. В открытых системах обеспечения теплом рассматриваемое присоединение системы отопления повышает качество воды, приходящей через установки горячего водоснабжения. При этом схема присоединения настроена так, что вода не проходит через отопительные приборы, служащие отстойниками для различного рода грязи.

Принцип работы независимой схемы

Преимущества и недостатки независимой системы отопления

Преимущества:

• возможность гибкой регулировки температурного режима в помещениях (теплоноситель изолирован от котла теплоносителя системы отопления) путем поддерживания необходимого давления;
• возможность применения различного химического состава теплоносителя;
• получение эффекта энергосбережения, экономия тепла от 10 до 40%;
• возможность эффективной организации системы теплоснабжения при значительном удалении и территориальному разбросу потребителей;
• система отопления показывает высокий уровень надежности;
• улучшается качество воды горячего водоснабжения.

Недостатки:

• требуются огромные затраты на обслуживание;
• трудоемкий и дорогостоящий ремонт.

Элементы независимой системы отопления

В закрытых системах, выполненных в зависимой или независимой схемах отопления, подогреватели горячего водоснабжения присоединяются к тепловой сети в основном по параллельному, смешанному и последовательному вариантам. При выборе оптимального варианта учитывается отношение максимальной нагрузки, рассчитанной для отопления, к нагрузке горячего водоснабжения, которое применяется в некоторых районах. Это делается с помощью температурного графика централизованного регулирования выпуска тепла, принятого в абонентских тепловых энергопотребляющих приборах.

Система отопления, в которой применяется зависимое присоединение, сейчас потеряла свое распространение. В современном строительстве применяется исключительно независимая схема отопления. В современном мире они имеют все важные преимущества современных систем теплоснабжения, несмотря на крупные финансовые затраты и вложения. Переход на независимое отопление происходит повсеместно. Иногда применяют комбинированную схему присоединения местного теплового пункта, используя при этом и зависимую, и независимую системы отопления.

Здравствуйте! Связью между магистральными тепловыми сетями и непосредственно потребителем является схема ввода теплоснабжения у потребителя тепла. Схемы присоединения внутренних систем отопления по гидравлической связи с магистральными тепловыми сетями подразделяют на зависимые и независимые.

В зависимых системах отопления теплоноситель в радиаторы поступает непосредственно из тепловых сетей.

Получается, что один и тот же теплоноситель циркулирует и во внешней, магистральной тепловой сети, и во внутренней системе отопления уже в здании, помещении. Следовательно, давление во внутренних системах отопления определяется давлением в наружных тепловых сетях.

В независимых системах отопления теплоноситель из теплосети поступает в водоподогреватель, в нем он нагревает воду, заполняющую внутреннюю систему отопления. При этом сетевая вода и теплоноситель во внутренней системе разделены и получается, что наружняя сеть и внутренняя система отопления гидравлически изолированы друг от друга. Чаще всего независимая схема присоединения отопления применяется в тепловых вводах тех зданий, где необходима защита внутренних систем от повышенного давления, чтобы не пострадали отопительные радиаторы. Либо наоборот, давления не хватает, и независмая схема применяется для того, чтобы не было опорожнения сети отопления.

При зависимом подключении технологического оборудования требуется меньше, чем при независимом.

Где то 90 процентов всех тепловых вводов, с которыми мне приходилось сталкиваться на практике, выполнены именно по зависимой схеме присоединения. Главное достоинство такой схемы — относительная дешевизна.

А основной недостаток — зависимость от режима давлений во внешней тепловой сети. И поэтому приходится защищать, предохранять внутреннюю сеть от скачков давления. Так в частности в теплоузле для этой цели устанавливается предохранительный клапан.

Он настроен на давление 6 кгс/см², и при превышении этого давления начинает срабатывать, сбрасывая воду.

Вообще, согласно пункту 9.1.8. «Правил технической эксплуатации теплоэнергоустановок» системы отопления, как правило, должны присоединяться к тепловым сетям по зависимой схеме. В этом же пункте Правил приводятся и исключения, когда применяется независимая схема присоединения, а именно для систем отопления зданий двенадцати и выше этажей (или выше 36 метров), или для систем отопления зданий в открытой системе теплоснабжения, в том случае когда невозможно обеспечить нужное качество теплоносителя. Поэтому независимая система отопления и встречается редко в централизованном теплоснабжении.

Буду рад комментариям к статье.