ООО Свой Мастер & PoliStyle

Статьи:

Схемы подключения ГВС к тепловым сетям

Закрытые тепловые сети

Системы горячего водоснабжения присоединяются к тепловой сети через водо-водяные теплообменники. В двухтрубных сетях при одновременном присоединении систем отопления и горячего водоснабжения применяют несколько схем включения подогревателей: предвключенную, параллельную, двухступенчатую последовательную, двухступенчатую смешанную, двухступенчатую смешанную с ограничителем расхода. В ряде случаев необходима установка баков-аккумуляторов для выравнивания нагрузки горячего водоснабжения, а также, как резерв, на случай перерыва в подаче теплоносителя. Резервные баки устанавливаются в гостиницах с ресторанами, банях, прачечных, для душевых сеток на производстве и т.д. Поэтому параллельная схема может быть без аккумулятора, с нижним баком-аккумулятором и с верхним баком-аккумулятором.

Параллельная схема включения подогревателя горячего водоснабжения

Схему применяют, когда Q max _гвс/Q_o ?1. Расход сетевой воды на абонентский ввод определяется суммой расходов на отопление и ГВС. Расход воды на отопление является величиной постоянной и поддерживается регулятором расхода РР. Расход сетевой воды на ГВС – величина переменная. Постоянная температура горячей воды на выходе из подогревателя поддерживается регулятором температуры РТ в зависимости от ее расхода.

Схема имеет простую коммутацию и один регулятор температуры. Подогреватель и тепловая сеть рассчитываются на максимальный расход ГВС. В этой схеме теплота сетевой воды используется недостаточно рационально. Не используется теплота обратной сетевой воды, имеющая температуру 40 – 60 о С, хотя она позволяет покрыть значительную долю нагрузки ГВС, и поэтому имеет место завышенный расход сетевой воды на абонентский ввод.

Схема с предвключенным подогревателем горячего водоснабжения

В этой схеме подогреватель включается последовательно по отношению к подающей линии тепловой сети. Схема применяется, когда Q max _гвс/Q_o max _гвс/Q_o? 0,6. Выбор схемы зависит от графика центрального регулирования отпуска теплоты: повышенный или отопительный.

Преимуществом последовательной схемы по сравнению с двухступенчатой смешанной является выравнивание суточного графика тепловой нагрузки, лучшее использование теплоносителя, что приводит к уменьшению расхода воды в сети. Возврат сетевой воды с низкой температурой улучшает эффект теплофикации, т.к. для подогрева воды можно использовать отборы пара пониженного давления. Сокращение расхода сетевой воды по этой схеме составляет (на тепловой пункт) 40% по сравнению с параллельной и 25% — по сравнению со смешанной.

Недостаток – отсутствие возможности полного автоматического регулирования теплового пункта.

Двухступенчатая смешанная схема с ограничением максимального расхода воды на ввод

Она получила применение и позволяет также использовать теплоаккумулирующую способность зданий. В отличие от обычной смешанной схемы регулятор расхода устанавливается не перед системой отопления, а на вводе до места отбора сетевой воды на вторую ступень подогревателя.

Он поддерживает расход не выше заданного. С ростом водоразбора регулятор температуры РТ откроется, увеличив расход сетевой воды через вторую ступень подогревателя горячего водоснабжения, при этом сокращается расход сетевой воды на отопление, что делает эту схему равноценной с последовательной схемой по расчетному расходу сетевой воды. Но подогреватель второй ступени включен параллельно, поэтому поддержание постоянного расхода воды в системе отопления обеспечивается циркуляционным насосом (элеватор применять нельзя), и регулятор давления РД будет поддерживать постоянным расход смешанной воды в системе отопления.

Открытые тепловые сети

Схемы присоединения систем ГВС значительно проще. Экономичная и надежная работа систем ГВС может быть обеспечена лишь при наличии и надежной работе авторегулятора температуры воды. Отопительные установки присоединяются к тепловой сети по тем же схемам, что и в закрытых системах.

а) Схема с терморегулятором (типовая)

Вода из подающего и обратного трубопроводов смешивается в терморегуляторе. Давление за терморегулятором близко к давлению в обратном трубопроводе, поэтому циркуляционная линия ГВС присоединяется за местом отбора воды после дроссельной шайбы. Диаметр шайбы выбирается из расчета создания сопротивления, соответствующего перепаду давления в системе горячего водоснабжения. Максимальный расход воды в подающем трубопроводе, по которому определяется расчетный расход на абонентский ввод, имеет место при максимальной нагрузке ГВС и минимальной температуре воды в тепловой сети, т.е. при режиме, когда нагрузка ГВС целиком обеспечивается из подающего трубопровода.

б) Комбинированная схема с водоразбором из обратной линии

Схема предложена и реализована в Волгограде. Применяется для снижения колебаний переменного расхода воды в сети и колебаний давления. Подогреватель включается в подающую магистраль последовательно.

Вода на горячее водоснабжение берется из обратной линии и при необходимости догревается в подогревателе. При этом сводится к минимуму неблагоприятное влияние водоразбора из тепловой сети на работу систем отопления, а снижение температуры воды, поступающей в систему отопления, должно быть компенсировано повышением температуры воды в подающем трубопроводе теплосети по отношению к отопительному графику. Применяется при соотношении нагрузок ?_ср = Q ср _гвс/Q_o > 0,3

в) Комбинированная схема с отбором воды из подающей линии

При недостаточной мощности источника водоснабжения на котельной и для снижения температуры обратной воды, возвращаемой на станцию, применяют эту схему. Когда температура обратной воды после системы отопления примерно равна 70?С, водоразбора из подающей линии нет, горячее водоснабжение обеспечивается водопроводной водой. Такая схема применяется в городе Екатеринбурге. По их данным схема позволяет уменьшить объем водоподготовки на 35 — 40% и снизить расход электроэнергии на перекачку теплоносителя на 20%. Стоимость такого теплового пункта больше, чем при схеме а), но меньше, чем для закрытой системы. При этом теряется основное преимущество открытых систем – защита систем горячего водоснабжения от внутренней коррозии.

Добавка водопроводной воды будет вызывать коррозию, поэтому циркуляционную линию системы ГВС нельзя присоединять к обратному трубопроводу тепловой сети. При значительных отборах воды из подающего трубопровода сокращается расход сетевой воды, поступающей в систему отопления, что может привести к недогревам отдельных помещений. Этого не происходит в схеме б), что и является ее преимуществом.

Присоединение двух видов нагрузки в открытых системах

Подключение двух видов нагрузки по принципу несвязанного регулирования показано на рисунке А).

В схеме несвязанного регулирования (Рис. А) установки отопления и горячего водоснабжения работают независимо друг от друга. Расход сетевой воды в системе отопления поддерживается постоянным с помощью регулятора расхода РР и не зависит от нагрузки горячего водоснабжения. Расход воды на горячее водоснабжение изменяется в весьма широком диапазоне от максимальной величины в часы наибольшего водоразбора до нуля в период отсутствия водоразбора. Регулятор температуры РТ регулирует соотношение расходов воды из подающей и обратной линий, поддерживая постоянной температуру воды на горячее водоснабжение. Суммарный расход сетевой воды на тепловой пункт равен сумме расходов воды на отопление и горячее водоснабжение. Максимальный расход сетевой воды имеет место в периоды максимального водоразбора и при минимальной температуре воды в подающей линии. В этой схеме имеет место завышенный расход воды из подающей магистрали, что приводит к увеличению диаметров тепловой сети, росту начальных затрат и удорожает транспорт теплоты. Расчетный расход можно снизить установкой аккумуляторов горячей воды, но это усложняет и удорожает оборудование абонентских вводов. В жилых домах аккумуляторы обычно не ставятся.

В схеме связанного регулирования (Рис. Б) регулятор расхода устанавливается до подключения системы горячего водоснабжения и поддерживает постоянным общий расход воды на абонентский ввод в целом. В часы максимального водоразбора снижается подача сетевой воды на отопление, а, следовательно, и расход теплоты. Чтобы не происходила гидравлическая разрегулировка отопительной системы, на перемычке элеватора включается центробежный насос, поддерживающий постоянный расход воды в системе отопления. Недоданная теплота на отопление компенсируется в часы минимального водоразбора, когда большая часть сетевой воды направляется в систему отопления. В этой схеме строительные конструкции здания используются в качестве теплового аккумулятора, выравнивающего график тепловой нагрузки.

При повышенной гидравлической нагрузке горячего водоснабжения у большинства абонентов, что характерно для новых жилых районов, часто отказываются от установки регуляторов расхода на абонентских вводах, ограничиваясь только установкой регулятора температуры в узле присоединения горячего водоснабжения. Роль регуляторов расхода выполняют постоянные гидравлические сопротивления (шайбы), устанавливаемые на тепловом пункте при начальной регулировке. Эти постоянные сопротивления рассчитываются так, чтобы получить одинаковый закон изменения расхода сетевой воды у всех абонентов при изменении нагрузки горячего водоснабжения.

Схемы отопления частного дома

Вариантов отопительных систем частного дома может быть бесконечное множество. В каждом проекте конторы добавляют что-то от себя. Если отопление делается самостоятельно жильцами, то могут быть совсем необычные схемы.
Но существуют классические, проверенные образцы отопительных систем, которые рекомендуют независимые эксперты. Схемы предусматривают экономию и вместе с тем обеспечение долговременной и качественной работы отопления. Далее приведена подборка различных схем отопления с рассмотрением нюансов работы и конкретных преимуществ, которые может получить создатель в том или ином случае.

Что применяется в большинстве случаев

Прежде всего хозяев интересует общая схема разводки по дому. Здесь в основном применяются 4 варианта.

• Тупиковая схема.
• Попутка (петля Тихельмана).
• Коллекторная разводка.
• Ленинградка – делалась массово ранее, эксплуатируется до сих пор.

Особняком стоит самотечное отопление, создаваемое самостоятельно с самыми разнообразными комбинациями труб, — лишь бы вода двигалась под собственным весом.

Как подразделяется общая схема

Но нужно учесть, что общая схема включает в себя ряд особенных участков, которые могут быть заменены другими без особого влияния на другие участки отопления. Выделяют следующее.

• Обвязка котла.
• Обвязка радиаторов.
• Подключение радиаторов.
• Схема теплого пола.
• Разводка отопления по дому.
• Подключение и управление ГВС.
• Выравнивание давления гидрострелкой или кольцами.
• Обвязка буферной емкости.

Пригодится ли сложная схема или нужно упрощать

Принцип, которому должен следовать хозяин дома, при создании отопления – все упрощать и удешевлять, но конечно, не в ущерб качеству. В наших реалиях наемные монтажники стремятся все удорожить и усложнить, это их прямой заработок.

Наиболее принципиальным вопросом при монтаже отопления в частном доме остается необходимость создания внутри общей схемы отдельных обособленных контуров с насосами. Монтажники рады будут запитать отдельным насосом хоть каждый радиатор. И все это свести на гидрострелку, так как она станет необходимой.

Как решается вопрос по упрощению схемы отопления, нужна ли гидрострелка, или другое усложнение?

Когда применяют сложные схемы и гидрострелку

• Если система обычная, имеются три контура, — радиаторы, теплые полы и бойлер косвенного нагрева, то, как правило, выравнивать давление между чем либо не нужно, в гидрострелке нет необходимости, система монтируется как простейшие соединнея.
• Но если появляется еще контур с отдельным насосом, который периодически включается (например обогрев собачьей конуры), то его действие может нарушить работу других контуров. Давление между контурами выравнивается путем внедрения в схему гидрострелки или применения схемы первичных-вторичных колец.
• Также гидрострелка ставится, если одновременно работают два и более котла.

Попутка или петля Тихельмана

Универсальная система отопления по площади. Очень стабильная, дающая одинаковую температуру всем радиаторам. Но требует одинакового большого диаметра труб в кольце, и также примерно одинакового гидравлического сопротивления всех ответвлений радиатора, иначе возникают не устранимые холодные зоны. Из-за большого диаметра дороже. Вторым препятствием к применению является необходимость замыкания кольца по дому, что сложно сделать при навеске труб на стенах – нужно обходить дверь снизу или сверху. При подпольном расположении труб – нет проблем.

Коллекторная схема

Применяется реже, так как требует расположение коллектора в центре, чтобы лучи были примерно одинаковыми, что не всегда выполнимо. Вторая сложность — совмещение с теплым водяным полом, так как иногда трудно проложить трубы вдоль стены от центрального коллектора.
Но система стабильна после тонкой настройки регулировочными клапанами на центральном коллекторе.

Тупики

Наиболее любимой схемой монтажников остается тупиковая, при которой экономится все. Но не рекомендуется включать в одном тупике больше 5 радиаторов, чтобы не углублять балансировку. Применяется везде.

Ленинградка

Одна труба должна снабдить все радиаторы энергией так, чтобы их температуры значительно не отличались. Это осуществимо при маленьких схемах до 4 радиаторов. В обычных же условиях однотрубки страдают сложностью настройки, большим перерасходом энергии на усиленную циркуляцию, дороговизной из-за большого диаметра труб. Схема применялась ранее широко со стальными трубами большого диаметра. Сейчас уступает современны схемам во всем, выгодна лишь на производствах в больших цехах.

Самотечное отопление

Известно, что жидкость будет циркулировать по системе, если точка нагрева будет ниже чем точка остывания. Теплообменник котла должен быть ниже чем средняя линия радиаторов – установлен в приямке. Если это не соблюдается, то делают высокий объемистый трубопровод верхней разводки, который отдает много энергии, при этом точка остывания смещается вверх. А конфигурация трубопровода может быт самой разнообразной. Условие создания – наибольший диаметр труб, обычно от 40 мм и радиаторы и котел с небольшим сопротивлением. Система значительно дороже в создании, к тому же не комфортна, ничего нельзя подключить с насосом, — пол, ГВС, вынесенный этаж….

Обвязка и подключение радиаторов

Подключать радиаторы нужно так, чтобы жидкость двигалась через них по диагонали, тогда теплоотдача наибольшая. Допустимо и возвратноточное подключение при длине радиаторов до 1 метра.

Обвязка же должна включать как минимум два отключающих крана и воздухоспускной клапан. В схемах, где нужна балансировка, вместо крана вводится балансировочный клапан, а в системах с автоматизированным котлом возможна и установка термоголовки с клапаном вместо второго крана, что дает возможность оперативно управлять температурой в каждой комнате.

Обвязка твердотопливного котла

В схеме обвязки твердотопливного котла должен присутствовать трехходовой клапан, который, не допустит поступление холодного теплоносителя в горячий теплообменник, т.е. предотвратит аварию. Второй момент – резервирование электропитания насоса – обязательное условие функционирования без аварий как самого котла, так и системы отопления.
Как должен обвязываться твердотопливный котел:

• Устанавливается байпас между подачей и обраткой котла с треходовым клапаном, который управляется термоголовкой по температуре обратки. Если она ниже 55 град С, то происходит подмес непосредственно из подачи на обратку.
• Устанавливается термореле в самом котле или на выходе из него, которое управляет работой насоса. Когда температура на выходе из котла падает ниже 35 град, насос отключается, чтобы уменьшить охлаждение теплоносителя через теплообменник, который обдувается на дымоход. При возобновлении горении в котле, насос должен включаться этим реле.

Подключение ГВС

Важно, что бойлер косвенного нагрева – наиболее комфортный и дешевый способ подготовки горячей воды в частном доме. Если котел автоматизированный, то он, как правило, умеет управлять и бойлером, и обеспечен выходом «на бойлер». С неавтоматизированным котлом придется создавать обвязку, возможно на основе трехходового клапана, чтобы включить бойлер.

Распространенная схема отопления

Ниже приведена простейшая, но очень распространенная схема, включающая в себя комфортное ГВС. . Система отопления — тупиковая, с максимальной экономией при создании на базе твердотопливного котла.

Сложная схема с буферной емкостью

Отопление твердотопливным котлом будет комфортнее, если применить буферную емкость. В большинстве случаев можно обойтись и одной топкой в сутки, если применить котел, конечно, помощнее.

Друг
ое преимущество – реализация ночного тарифа для мощного электрокотла (12 кВт), часть энергии останется и на день. Первоначальные затраты окупаются комфортом.

Подключение резервного котла

Обычная схема включения резервного котла через вентили. На рисунке приведена совсестное существование твердотопливного котла и электрического, включенных на буферную емкость (но могут подключаться на любую дальнейшую развязку). Важно, здесь нет автоматического включения резерва, операция должна совершаться вручную с открытием кранов. Автоматическое же включение резерва скорее вредно, так как происходит слишком редко, но удорожает и загромождает систему.

Если же электрический работает постоянно на ночном тарифе, то соответственно его включение делается по сложной схеме на автоматике.

Применение гидрострелки

Если нужно много контуров, например, теплый пол, бойлер, аранжерея, гараж, собачья будка, еще и дом, то без уравновешивания давления между контурами не обойтись. Реализуется установкой гидрострелки.

Система первичного кольца

Система первичных и вторичных колец – для сложных схем частных домов. Многими специалистами принимается как лучшая по сравнению с применением гидрострелки. На рисунке общая схемотехника и принцип, но как вариант, — главный котел может включаться в первичное кольцо, циркуляцию по которому обеспечивает насос главного котла.

Теплый пол подключается следующим образом

Схема подключения теплого пола включает в себя обязательно насос теплого пола, который устанавливается обязательно по схеме за трехходовым (двухходовым) клапаном. Посредством насосно-смесительного узла уменьшается температура подаваемой на теплый пол жидкости (подмес обратки). Также присутствует коллектор с отключающими и регулирующими кранами для контуров.

Сами же контура укладываются по известным рисункам, подробнее ознакомиться как создается теплый пол в доме

Схема размещения труб в полу

Теплый пол является прогрессивной системой отопления – экономия и комфорт. А размещение в полу труб, которые подключают радиаторы дает новый дизайн и простоту разводки – не нужно обходить препятствия на стенах и двери. Пример, как размещаются трубы при тупиковой схеме подключения радиаторов – на схеме.

Ошибочная схема

В каждой схеме можно найти ошибку, или очевидную, или «по субъективному мнению». Для примера приведен рисунок с подключением двухконтурного газового котла. Здесь второй контур напрямую подключен к кранам потребления ГВС, что можно назвать «дикостью», так как при каждом открытии будет включаться котел, а температура воды будет крайне не стабильной, иногда обжигающей.
Вторая ошибка – наличие гидрострелки, насосов и коллекторов в простой схеме – радиаторы и два контура теплых полов. Что является вымогательством денег с заказчика.