Система теплоснабжения открытая и закрытая

Системы закрытого и открытого теплоснабжения Бесплатная юридическая консультация: Теплоснабжением называют снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений для.

Системы закрытого и открытого теплоснабжения


Бесплатная юридическая консультация:

Теплоснабжением называют снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений для обеспечения как коммунально-бытовых (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение), так и технологических нужд потребителей.

Оглавление:

Теплоснабжение бывает местным и централизованным. Система централизованного теплоснабжения обслуживает жилые или промышленные районы, а местного — одно или несколько зданий. В России наибольшее значение приобрело централизованное теплоснабжение.

В зависимости от способа присоединения системы горячего водоснабжения к системе теплоснабжения, последнее делится на открытое и закрытое.

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.


Бесплатная юридическая консультация:

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.


Бесплатная юридическая консультация:

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%;
  • 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.

Закрытые системы теплоснабжения

Закрытые системы теплоснабжения – это системы, в которых вода, циркулирующая в трубопроводе, используется только как теплоноситель, и не забирается из теплосистемы для нужд обеспечения горячего водоснабжения. При такой схеме система полностью закрыта от окружающей среды.


Бесплатная юридическая консультация:

Конечно же, утечки теплоносителя возможны и при такой системе, однако, они весьма незначительны и легко устраняются, а потери воды без проблем автоматически восполняются с помощью регулятора подпитки.

Подача тепла в закрытой системе теплоснабжения регулируется централизованным способом, при этом количество теплоносителя, т.е. воды, остается в системе неизменным. Расход тепла в системе зависит от температуры циркулирующего теплоносителя.

Как правило, в закрытых системах теплоснабжения используются возможности тепловых пунктов. На них, от поставщика теплоэнергии, например, ТЭЦ, поступает теплоноситель, а его температура регулируется до необходимой величины для нужд отопления и горячего водоснабжения районными центральными тепловыми пунктами, которые и распределяют ее по потребителям.

Приемущества и недостатки закрытой системы теплоснабжения

Преимущества закрытой системы теплоснабжения заключаются в высоком качестве горячего водоснабжения. Кроме того, она дает энергосберегающий эффект.

Ее, практически, единственный недостаток в сложности водоподготовки из-за удаленности тепловых пунктов друг от друга.


Бесплатная юридическая консультация:

Источник: http://tek-spb.org/sistemy-zakrytogo-i-otkrytogo-teplo

Здраствуйте, друзья! Системы отопления бывают закрытыми и открытыми. Различаются эти две системы тем, как приготавливается вода на горячее водоснабжение. В закрытых системах для горячего водоснабжения используется вода из сети холодного водопровода, затем она подогревается в теплообменниках водой из теплосети. В открытых же системах теплоснабжения воду для горячего водоснабжения берут прямо из тепловой сети. Отбор воды из подачи и обратки производится через регулятор ГВС, в котором вода приобретает нужную для ГВС температуру.

Почему система теплоснабжения с непосредственным водоразбором на ГВС из теплосети называется открытой? Потому что горячая вода выливаясь из крана смесителя, соприкасается с атмосферой, то есть она открыта по отношению к внешней атмосфере.Рассмотрим преимущества и недостатки открытой схемы.

К преимуществам безусловно можно отнести простоту конструкции. То есть в такой схеме конструктивных элементов по минимуму, по сравнению, скажем с закрытой системой теплоснабжения.

Соответственно, и денег на монтаж открытой системы тратится меньше. Это безусловно, также преимущество открытой системы.


Бесплатная юридическая консультация:

Но как и всегда, есть и недостатки. Основной и главный недостаток — это качество воды. То есть горячая вода из крана должна соответствовать по качеству питьевой воде. А это значит, более мощные по сравнению с закрытой системой установки и фильтры в системе водоподготовки воды на теплоисточниках (котельных, ТЭЦ). Эти установки и фильтры требуются для химической обработки воды, удаления из нее солей жесткости, кислорода, углекислого газа и т.д. и т.п. Это делается для предотвращения коррозии и образования накипи. Но даже при всем при этом качество воды не всегда соответствует нормам. Бывает, например, что сетевая вода не соответствует СаНПиН по цветности, мутности и т.д. Естественно, в этом случае из крана горячая вода бежит с запахом. Я уже не говорю про окалину, ржавчину и т.д. Это тоже не такая уж редкость. Качество воды — главное слабое место открытой системы теплоснабжения.

В связи с вышеуказанными недостатками в последнее время при монтаже систем теплопотребления нередко стараются уходить от такой схемы теплоснабжения.

Такова открытая система теплоснабжения, которая очень распространена в нашей стране, и странах СНГ. Буду рад комментариям к статье.

Источник: http://teplosniks.ru/teplosnabzhenie/otkrytaya-sistema-teplosnabzheniya.html

Чем отличается открытая система отопления от закрытой

Водяное отопление в индивидуальном жилом доме состоит из котла и радиаторов, соединенных трубами. Вода нагревается в котле, по трубам перемещается в радиаторы, в радиаторах отдает тепло и снова поступает в котел.


Бесплатная юридическая консультация:

Центральное отопление устроено, как и автономное. Разница в том, что центральная котельная или ТЭЦ отапливает много домов.

Термины «закрытая система» и «открытая система» применяются для характеристики автономного отопления и центрального отопления, но отличаются по смыслу:

  • В автономных отопительных системах открытыми называют системы, которые через расширительный сосуд, сообщается с атмосферой. Системы, у которых сообщения с атмосферой нет, называют закрытыми.
  • В домах, с центральным отоплением, открытой называют систему, где горячая вода к кранам поступает непосредственно из отопительной системы. А закрытой, когда поступившая в дом горячая вода нагревает в теплообменнике водопроводную воду.

Автономные системы отопления

Вода, которой заполнены котел, трубы и радиаторы, при нагревании расширяется. Давление внутри резко повышается. Если не предусмотреть возможность удаления добавочного объема воды, то произойдет разрыв системы. Компенсация изменений объемов воды при изменении температуры происходит в расширительных сосудах. С ростом температуры, избыток воды, перемещается в расширительный сосуд. С уменьшением температуры система дополняется водой из расширительного сосуда.

  • Открытая система постоянно соединена с атмосферой через открытый расширительный сосуд. Сосуд выполняется в виде прямоугольного или круглого бака. Форма значения не имеет. Важно чтобы он имел достаточную емкость, чтобы вместить дополнительный объем воды, образующийся от температурного расширения циркуляционной воды. Расширительный сосуд размещается в самой высокой части системы отопления. С системой отопления сосуд соединен трубой, которую называют стояк. Стояк присоединяется в нижней части бака – к днищу или боковой стенке. В верхней части расширительного бака присоединяется сливная труба. Она выводится в канализацию или на улицу за пределы здания. Сливная труба нужна на случай переполнения бака. Она же и обеспечивает постоянное соединение бака и системы отопления с атмосферой. Если система заполняется водой вручную ведрами, бак дополнительно оборудуется крышкой или люком. Если емкость бака выбрана правильно, то уровень воды в баке проверяется перед включением отопления. Давление воды в «открытой системе» равно атмосферному давлению, и не меняется при изменении температуры воды, которая циркулирует в системе. Устройство безопасности от повышения давления не требуется.
  • Закрытая система изолирована от атмосферы. Расширительный сосуд герметичный. Форма сосуда выбрана так, чтобы он выдерживал наибольшее давление при минимальной толщине стенок. Внутри сосуда находится резиновая мембрана, которая разделяет его на две части. Одна часть заполнена воздухом, другая часть присоединяется к системе отопления. Расширительный сосуд может быть установлен в любой точке системы. При увеличении температуры воды избыток поступает в расширительный сосуд. Воздух или газ в другой половине мембраны сжимается. При снижении температуры, давление в системе уменьшается, вода из расширительного сосуда под действием сжатого воздуха вытесняется из расширительного сосуда в систему. В закрытой системе давление выше, чем в открытой системе и постоянно меняется в зависимости от температуры циркулирующей воды. Кроме того закрытая система обязательно оборудуется предохранительным клапаном на случай опасного повышения давления и устройством для выпуска воздуха.

Открытая система отопления

Централизованное теплоснабжение

Вода при центральном отоплении нагревается в центральной котельной или ТЭЦ. Здесь же и происходит компенсация расширения воды с изменением температуры. Далее горячая вода нагнетается циркуляционным насосом в тепловую сеть. Дома подключаются к тепловой сети двумя трубопроводами – прямым и обратным. Войдя в дом по прямому трубопроводу, вода разделяется по двум направлениям – на отопление и на горячее водоснабжение.

  • Открытая система. Вода идет непосредственно к кранам горячей воды, и сбрасывается в канализацию после использования. «Открытая система» проще закрытой, но в центральных котельных и ТЭЦ приходится выполнять дополнительную обработку воды – очистку и удаление воздуха. Для жильцов эта вода стоит дороже водопроводной, а качество ее ниже.
  • Закрытая система. Вода проходит через бойлер, отдавая тепло на нагрев водопроводной воды, соединяется с обратной водой отопления и возвращается в тепловую сеть. Нагретая водопроводная вода поступает в краны горячей воды. Закрытая система из-за применения теплообменников сложнее открытой, но зато водопроводная вода не подвергается дополнительной обработке, а только нагревается.

Закрытая система отопления

Бесплатная юридическая консультация:

Термины «открытая система» или «закрытая система» применяются не ко всей системе центрального отопления города или поселка, а к каждому дому в отдельности. В одной системе центрального отопления возможно подключение домов и с «открытой системой» и с «закрытой системой». Постепенно открытые системы должны дополняться теплообменниками и превращаться в закрытые системы.

Источник: http://vchemraznica.ru/chem-otlichaetsya-otkrytaya-sistema-otopleniya-ot-zakrytoj/

Открытая и закрытая система теплоснабжения: преимущества и недостатки

Открытая и закрытая система теплоснабжения.

В зависимости от того, каким способом доставляется тепло к потребителю системы теплоснабжения разделяются на открытые и закрытые.

В тоже время схемы, по которым обустраивают, системы теплообеспечения также подразделяются на:


Бесплатная юридическая консультация:

  • централизованные — для обеспечения теплом целых жилых районов, либо населенных пунктов;
  • местные – они служат для обогрева только 1-ой постройки, либо группы.

Для отопления применяется как открытая, так и закрытая система теплоснабжения.

Как видно по определению, между ними есть различие: открытый тип это когда подача горячей воды конечному потребителю поставляется из теплосети (разбирается полностью, либо частично).

Открытые системы теплоснабжения

В этой системе вода идет на постоянной основе из теплоцентрали и даже если будет полный разбор системы это компенсирует ее расход.

В СССР по такой системе работало около 50% теплосетей, зато было экономично и с минимальными затратами как на обогрев, так и на ГВС.

Но здесь есть свои недостатки. Дело в том, что в трубопроводах чистота воды желает лучшего и не соответствует нормам санитарно-гигиеничным.


Бесплатная юридическая консультация:

Это из-за того, что трубы большой протяженности, и пока вода пройдет по ним то станет не только другого цвета, но и приобретет специфичный запах.

Довольно часто после проб жидкости обнаруживались болезнетворные бактерии.

Тогда как чистка воды в открытой системе неизбежно снизит экономичность теплоснабжения.

Этот недостаток не могу устранить даже современные способы очистки воды.

Из-за того, что длина сетей довольно большая, расходы увеличиваются, тогда как эффективности нету.


Бесплатная юридическая консультация:

Открытая система использует законы термодинамики: кипяток идет вверх, из-за этого на выходе котла образуется высокое давление, тогда как на входе в теплогенератор — маленькое разряжение.

Потом вода из зоны высокого давления направляется в зону низкого, в результате чего и получается естественная циркуляция.

Нагреваясь вода имеет свойства увеличиваться в объеме, поэтому для такого типа отопительной системы необходим открытый расширительный бачок, например на фото – это устройство абсолютно не герметичное и напрямую соединяется с атмосферой.

Отсюда и название — открытая водяная система теплоснабжения.

В этом типе жидкость доходит до температуры 65 градусов и после идет подача к кранам водоразбора, откуда идет к потребителю.


Бесплатная юридическая консультация:

Такая вариация теплоснабжения позволяет пользоваться недорогими смесителями вместо дорого теплообменного оборудования.

Так как разбор подогретой воды неравномерен, по этой причине линии подачи конечному потребителю рассчитывают с учетом максимального потребления.

Закрытые системы теплоснабжения

Что это такое? Представляет собой конструкцию, в которой теплоноситель, циркулирующий в трубопроводе, используется только для обогрева и вода из тепловой сети не отбирается на горячее водоснабжение.

  1. В данном случае все элементы отопительной сети закрыты от окружающей среды. Закрытая схема теплоснабжения также имеет незначительную утечку теплоносителя, но его потери восполняются при помощи автоматического регулятора подпитки (подробнее: «Автоматическая подпитка системы отопления — схема узла и клапана подпитки»). открытая водяная система теплоснабжения
  2. В закрытом варианте обеспечения обогрева помещений подача тепла регулируется централизованно, а количество жидкости в системе остается неизменной. Расход тепловой энергии зависит от температуры циркулирующего по трубам и радиаторам теплоносителя.
  3. В системах теплоснабжения закрытого типа, как правило, используются тепловые пункты, в которые горячая вода поступает от поставщика теплоэнергии, например ТЭЦ. Далее температура теплоносителя доводится до нужных параметров для теплообеспечения и горячего водоснабжения и направляется потребителям.

Когда функционирует закрытая система теплоснабжения – схема поставки тепла обеспечивает высокое качество ГВС и энергосберегающий эффект.

Ее главный недостаток — сложность водоподготовки по причине удаленности одного теплового пункта от другого.


Бесплатная юридическая консультация:

Зависимая и независимая системы теплоснабжения

И открытая и закрытая система теплоснабжения могут подсоединяться двумя способами – зависимым и независимым.

Зависимый способ подключения открытой системы означает подсоединение через элеваторы и насосы. В независимом типе горячая вода поступает через теплообменник.

В отличие от зависимого варианта подключения, независимое считается более дорогим, но зато качество воды в трубопроводе более высокое.

Экономия ресурсов

Зависимый тип закрытой системы предусматривает, что вода поступает к потребителю, минуя тепловые пункты.

В данном случае нет необходимости устанавливать циркуляционные насосы, приборы для регулировки теплообмена и автоматического контроля. Но есть и минус – невозможность регулировать температурный режим в системе.


Бесплатная юридическая консультация:

Независимые закрытые системы теплоснабжения экономят энергоресурсы в размере% в год.

Они позволяют регулировать количество поставляемого тепла, температуру теплоносителя и улучшать его качественные характеристики, что приводит к надежной работе нагревательного оборудования. Пример открытой системы теплоснабжения можно посмотреть на видео:

Источник: http://ohranatruda1.ru/otkrytaya-i-zakrytaya-sistema-teplosnabzheniya/

Закрытая система теплоснабжения

Таковой является система, теплоноситель которой изолирован и работает исключительно по назначения. Он не участвует в водоснабжении прямо, а только косвенно, не отбирается потребителями из сети. Скажем так, «трансфер» тепла для систем отопления и для горячего снабжения проходит через теплообменники. Для этого, в теплопунктах зданий устанавливают сами теплообменники (подогреватели), насосы различной специализации, смесители, аппаратура для контроля и пр.

Открытая система теплоснабжения

Список может меняться в зависимости от типа и мощности пункта. Центральный и индивидуальный тепловой пункты могут иметь различную степень автоматизации, системы могут быть многоступенчатыми и иметь в своём составе несколько пунктов на пути, от ТЭЦ к потребителям. Стандартно, при закрытом теплоснабжении, теплопункт имеет два контура, обеспечивающих передачу теплоты системе отопления и системе водоснабжения. Каждый контур оборудован теплообменником соответствующего типа, пластинчатым, многоходовым, пр. индивидуально определяет проект.


Бесплатная юридическая консультация:

Жидкость или антифриз, передающие теплоту, от теплоприготовительной установки, вторичным сетям, имеет неизменный объём и может лишь восполняться подпитывающей системой в случае потерь. Теплоноситель основной магистрали, должен проходить водоподготовку, для придания ему необходимых свойств, обеспечивающих безвредность для сетевых трубопроводов и теплообмена, как теплопунктов так и теплоприготовительных мощностей.

Эффективность теплоносителя

Цикл проходимый носителем тепла немногим сложнее, чем в открытом механизме. Охлаждённый теплоноситель, по возвратной магистрали поступает к теплофикационным подогревателям или котельным, где принимает температуру от горячего, технологического пара турбин, конденсата или нагревается в котле. Потери, если таковые имеются, восполняются подпиточной жидкостью, благодаря регулятору. Устройство всегда поддерживает заданное давление, удерживая его статическое значение. Если тепло получают от ТЭЦ, теплоноситель нагревается от пара, имеющего температуру 120° – 140°С.

Температура зависит от давления и отбор обычно производится из цилиндров среднего давления. Часто теплофикационный отбор на установке всего один. Отводимый пар имеет давление 0.12 – 0.25 МПа, которое повышают (при регулируемом отборе) при сезонном похолодании или расходе пара на аэрацию. При похолодании жидкость может догреваться пиковым котлом. Аэратор может быть подсоединён к одному из отборов турбины, а в питательный бак поступает химически очищенная, подготовленная вода. Отводимое для потребителей тепло, получаемое от паровых конденсатов и пара, регулируют качественно, то есть при постоянном объёме носителя регулируют только температуру.

По сетевому трубопроводу, теплоноситель поступает в теплопункт, где контуры отопления формируют требуемую температуру. Контур водоснабжения, делает это с помощью циркуляционной линии и насоса, получив подогретую теплообменником воду и подмешивая её к водопроводной и остывающей в трубах воде. Отопительный же имеет свою регулирующую арматуру, позволяющую качественно влиять на отбор тепла. Закрытая система предполагает независимое регулирование отбора тепла.

Однако такая схема не обладает достаточной гибкостью и должна иметь производительный трубопровод. В целях снижения вложений в теплосеть, организовывают связанное регулирование, при котором регулятор расхода водоснабжения определяет баланс в сторону одного из контуров. В результате, потребность в нагреве компенсируется из отопительного контура.


Бесплатная юридическая консультация:

Недостаток подобной балансировки, несколько плавающая температура обогреваемых помещений. Нормативы допускают колебания температуры в пределах 1 – 1.5°С, что обычно происходит, пока максимальный расход на воду не превысит 0.6 расчётного, на отопление. Как и в открытой системе теплоснабжения, возможно применение совмещённого качественного регулирования подачи теплоты. Когда расход теплоносителя и сами теплопроводные сети рассчитываются на нагрузку отопительной и вентиляционной системы, увеличивая температуру носителя, для компенсации потребности горячего снабжения. В подобном случае, тепловая инерция зданий, выполняет роль теплоаккумуляторов, выравнивая колебания температур, вызванные неравномерным отбором тепла из связанной системы.

Преимущества

К сожалению, на постсоветском пространстве теплоснабжение подавляющего большинства потребителей до сих пор организовано по старой, открытой схеме. Закрытая схема сулит значительный выигрыш по многим параметрам. Именно поэтому, переход на закрытое теплоснабжение, в масштабе страны может принести серьёзные экономические выгоды. К примеру в России, на государственном уровне, переход на более экономный вариант, стал частью энергосберегающей программы на будущее.

Отказ от старой схемы принесёт сокращение потерь тепла, за счёт возможности точной регулировки потребления. Каждый теплопункт имеет возможность тонко регулировать потребление тепла абонентами.

Нагревательное оборудование работающее в изолированном режиме закрытой системы, гораздо меньше подвержено воздействию привносимых открытой сетью факторов. Следствие этого, продленный ресурс котлов, теплоприготовительных установок и промежуточных коммуникаций.

Она не требует повышенной устойчивости к высокому давлению, на всём протяжении теплопроводящих магистралей, это значительно снижает аварийность трубопроводов по причине порывов давлением. В свою очередь – это снижает потери тепла при утечках. Как результат, экономия, стабильность и качество обеспечения теплом и горячей водой, компенсируют недостатки системы. А они тоже есть. Процедуры невозможно провести централизованно. Каждый отдельный замкнутый контур требует своего обслуживания. Будь то турбины, контуры абонентов или промежуточная магистраль.


Бесплатная юридическая консультация:

Каждый теплопункт – отдельная единица, для осуществления водоподготовки. Скорее всего, при модернизации схемы из открытой в закрытую, в большинстве случаев придётся увеличить площадь, необходимую под установку оснастки ИТП, а также реорганизация электроснабжения. Помимо этого, существенно возрастает потребление холодного на снабжение здания, поскольку именно она идёт на подогрев в теплообменники и далее потребителю, при независимом подключении горячего. Это неизменно повлечёт переустройство водопровода, ради перехода на закрытую схему горячего.

Глобальное введение независимого присоединения горячего оснащения к тепловым сетям, повлечёт изрядное повышение нагрузки на внешние сети холодного водоснабжения, поскольку придётся питать потребителей увеличенными объёмами, необходимыми для горячего водоснабжения, которые сейчас даются по тепловым сетям. Для многих населённых пунктов это станет серьёзным препятствием на пути модернизации. Дополнительное оснащение насосными установками в горячем снабжении и циркуляционных установках, в механизмах отопления зданий вызовет дополнительную нагрузку на электрические сети и без их реконструкции тоже не обойтись.

Источник: http://ecoteplo.pro/zakrytaya-sistema-teplosnabzheniya/

Отличия закрытой и открытой систем теплоснабжения

Особенности закрытой и открытой систем теплоснабжения

В целях отопления помещений обычно применяется 2 типа систем теплоснабжения: закрытый и открытый. Отличаются они друг от друга тем, что открытая система теплоснабжения подает горячую воду потребителю прямо из теплосети. Потребитель разбирает горячую воду частично или полностью.

Схема теплопотерь дома.


Бесплатная юридическая консультация:

В закрытой системе отопления теплоноситель циркулирует за счет работы насоса.

В открытой системе вода в систему постоянно подается из теплоцентрали, что компенсирует ее расход даже в случае полного разбора. В СССР по данному принципу функционировало более 50% всех систем теплоснабжения. Такое широкое распространение объяснялось их экономичностью.

Однако открытая схема теплоснабжения имеет свои недостатки. Вода в ней не соответствует санитарно-гигиеническим стандартам и не отличается чистотой. Так как она проходит через трубопроводные сети, которые имеют большую протяженность, она приобретает неприятные запахи и цвета. В этой воде не редко можно обнаружить вредоносные бактерии.

Попытки очистки такой воды заметно снижают экономичность открытой системы теплоснабжения. И даже современные способы очистки не могут преодолеть этот недостаток. Так как протяженность трубопроводных сетей не малая, увеличивается затратность, а эффективность очистки не увеличивается.

Принцип действия схемы открытого типа основан на законах термодинамики: нагретая вода направляется вверх, создавая высокое давление на выходе из котла и небольшое разряжение на его входе. Она устремляется из зоны высокого давления к низкому и за счет этого происходит самостоятельная циркуляция теплоносителя. Вода в нагретом состоянии увеличивается в объеме, поэтому подобная система требует наличия специального расширительного бака, который не является абсолютно герметичным и соединяется с атмосферой. От этого она и берет свое название — открытая.

Принципы работы открытой схемы теплоснабжения

Таблица расчета тепловых потерь.


Бесплатная юридическая консультация:

Открытая схема отопления способна работать только на воде, так как применение иных антифризов приводит к их скорому испарению. Помимо этого, нагретая вода в расширительном баке подвержена постоянному испарению, что требует постоянного возобновления ее уровня, а это может вызвать завоздушивание полностью всей системы.

Открытая схема теплоснабжения зачастую подсоединяется к централизованным сетям теплоснабжения 2-мя способами: независимым и зависимым. В независимом виде подключения горячая вода поступает через теплообменник. В зависимом подключение происходит через насосы и элеваторы. Независимая система, в отличие от зависимой, более дорогая, зато качество воды в ней намного выше.

Вода в ней нагревается до 65 °C и поступает к водоразборным кранам, откуда подается потребителям. Данный вид теплоснабжения позволяет применять недорогие смесители вместо дорогого теплообменного оборудования.

В теплоприготовительной установке теплоэлектроцентрали происходит нагрев воды. В этих целях применяют оставшийся в турбине пар, который подают в подогреватели, там он передает свое тепло воде, которая находится в системе. Если при водоразборе горячая вода была использована не полностью, то в открытой системе теплоснабжения она возвращается в теплообменник.

Схема разводки отопления частного дома.


Бесплатная юридическая консультация:

Для того чтобы получить первоначальный объем, в теплоцентраль из городского водопровода добавляется новый объем воды. Подогревается она в теплофикационном трубном пучке до температуры воды в конденсаторе. Затем с помощью насосов она поступает на химводоочистку.Температура при этом поддерживается при помощи добавления горячей воды или пара. Зимой большую температуру воды получают с помощью пикового котла. При этом в открытой теплосистеме поддерживается постоянный уровень температуры смешиваемой воды. Это достигается при помощи автоматического регулятора температуры. В разные времена года в открытой системе необходимо задавать разный температурный режим. В весенне-осенний период она должна превышать температуру отопления. Так как разбор горячей воды происходит неравномерно, линии подачи горячей воды потребителю рассчитывают на максимальное потребление.

В системе теплоснабжения закрытого типа горячую воду применяют только как теплоноситель. Она остается в замкнутой сети, а не забирается для подачи потребителю в виде горячей воды. При проектировке подобных схем теплоснабжения учитывается возможность минимальной потери теплоносителя. Чтобы восстановить необходимый объем, устанавливается автоматическая подпитка.

Закрытая схема теплоснабжения

Схема водяного отопления частного дома.

Закрытая система теплоснабжения типа имеет неизменный постоянный объем воды, от ее температуры зависит общий расход тепла в системе. Теплоноситель с заданной температурой в закрытой системе поступает от поставщика тепла в тепловые пункты. В тепловых пунктах, которые расположены на местах водоразбора конечными потребителями, температура доводится до требуемого состояния автоматически и зависимости от того, куда именно подается теплоноситель. Для отопительной системы тепловые пункты поддерживают один температурный режим, а для горячего водопровода — другой.

Такая система тоже имеет свои достоинства и недостатки. Закрытые системы теплоснабжения подают горячую воду очень высокого качества и позволяют сберегать энергию, которая необходима для нагревания воды. К недостаткам закрытых систем теплоснабжения можно отнести технологическую сложность работ по водоподготовке. Тепловые пункты находятся далеко друг от друга, поэтому доставка воды обходится довольно дорого.

В закрытой системе теплоснабжения подсоединение, как и в открытой, происходит 2-мя способами: это независимое и зависимое подсоединение. При зависимом виде теплоноситель (в данном случае вода) подается напрямую к потребителю, избегая тепловые пункты или теплообменники. Это является наиболее простой в обслуживании системой закрытого теплоснабжения, так как не приходится применять циркуляционные насосы, автоматические приборы контроля и регулировку теплообмена.

К минусам относится отсутствие возможности регулировать температурный режим. Это доставляет особенное неудобство во время окончания отопительного сезона, когда в помещении может стать жарко от высокой температуры в системе отопления. В итоге в осенне-весенний период поставщики несут существенные убытки на избыточном нагреве теплоносителя.

Наиболее экономными на таком фоне являются независимые системы теплоснабжения, позволяющие экономить до 40% тепла ежегодно. К тому же такая система имеет возможность регулировки температуры теплоносителя, количество поставляемого тепла, что позволяет избежать поломки нагревательного оборудования и котлов.

В настоящее время независимые системы теплоснабжения получили широкое распространение в крупных городах, где особенно важную роль играет сбережение тепла как для потребителей, так и для поставщиков. Первые в этом случае не переплачивают за ненужную услугу, а вторые не несут убытков при поставке тепла за счет его экономии.

Благодаря таким достоинствам, автономные системы теплоснабжения предприимчиво применяются в крупных мегаполисах, в которых сами тепловые сети достаточно протяженные и существует колоссальный разброс тепловых нагрузок. Современные технологии разработаны для реконструкции зависимых систем в автономные, и, несмотря на большие капиталовложения, они понемногу внедряются.

Источник: http://1poteply.ru/sistemy/tip/teplosnabzheniya-otkrytaya-i-zakrytaya.html

Открытая и закрытая системы теплоснабжения

Теплоснабжение – система подачи тепла в здания, для поддержания комфортных температур в помещениях в холодное время года. Системы снабжения теплом бывают централизованные и децентрализованные, зависимые и независимые открытые и закрытые. В этой статье представлено подробное объяснение принципов работы, а так же сравнение достоинств и недостатков закрытых и открытых систем теплоснабжения.

Система теплоснабжения состоит из следующих составляющих:

  • предприятие, вырабатывающее тепло (котельная, электростанция);
  • трубопроводы для транспортировки тепловой энергии (теплосети);
  • потребители тепла (радиаторы, установленные в помещениях).

Классификация систем теплоснабжения

Различают следующие виды схем теплоснабжения.

  • По количеству вырабатываемого тепла классифицируют централизованные и децентрализованные виды теплоснабжения. В централизованных системах один источник тепловой энергии снабжает несколько зданий. В децентрализованной системе, каждое здание, группа зданий или помещение вырабатывают тепло самостоятельно.

Классификация децентрализованных типов теплоснабжения, в свою очередь подразделяет их на индивидуальные, когда каждая квартира отапливается самостоятельно и местные — где источник тепла обогревает весь многоквартирный дом.

  • По способу подключения к сетям классифицируют зависимые и независимые типы систем теплоснабжения. Зависимые – когда теплоноситель (жидкость или пар) нагревается в котельной и, проходя по трубопроводной сети, поступает в радиаторы отапливаемого помещения. Независимые – жидкость из теплосети, проходит через теплообменник и нагревает теплоноситель отопления дома (теплоноситель, который нагревается в котельной, не попадает в систему теплоснабжения дома).
  • По способу устройства горячего водоснабжения и нагрева воды различают открытые и закрытые виды подачи тепла. Далее подробнее разберём эти схемы.

Открытая система теплоснабжения

В открытой схеме теплоснабжения вода, нагреваемая на котельной, используется одновременно в горячем водоснабжении и в качестве теплоносителя отопительных приборов. Постоянный расход воды для нужд горячего водоснабжения приводит к необходимости регулярной подпитки теплосети. Из-за использования воды в горячем теплоснабжении её температура должна бытьградусов. Такая схема весьма устарела, она повсеместно использовалась в СССР.

Преимущества и недостатки открытого теплоснабжения

Преимущества открытого типа подачи теплоносителя:

  • минимум оборудования так, как не требуется применение теплообменников;
  • из-за того что температура воды ниже, потери при транспортировке по теплотрассам на большие расстояния меньше чем в закрытой системе.

Недостатки открытой схемы:

  • Грязная вода. Из-за большой протяжённости теплотрассы, поступающая в трубопроводы горячего водоснабжения жидкость, содержит большое количество грязи, ржавчины, которые она собирает по пути от котельной до потребителя. Из-за большой протяжённости трубопроводов теплоснабжения вода в кране может иметь неприятный запах и цвет и не соответствовать санитарным нормам. Установка же водоподготовительных устройств в каждом доме потребует существенных денежных затрат.
  • Высокая потребность в горячей воде в часы пик приводит к ощутимому падению давления в трубопроводах. Из-за чего вынуждает ресурсоснабжающие предприятия устанавливать дополнительные подкачивающие насосы и автоматику для контроля величины давления в системе. Иначе падение давления приведёт к меньшему количеству теплоносителя, проходящему через теплообогреватели в квартирах, и как следствие, снижению температуры воздуха в помещениях.
  • Высокие потери жидкости из тепловой системы вынуждают ставить на котельных, ТЭЦ и других производящих энергию предприятиях массивные установки для водоподготовки, которые очищают от солей и других примесей речную воду.

Отличия открытой и закрытой схемы водоснабжения

В закрытой системе, в отличие от открытой, используемая в качестве теплоносителя жидкость циркулирует по трубопроводам, не покидая их. Для горячего водоснабжения используется питьевая водопроводная вода, которая нагревается теплоносителем в специальных устройствах (теплообменниках), устанавливаемых в домах или центральных тепловых пунктах. В закрытых схемах температура воды в теплотрассе колеблется от 120 до 140 градусов, а потери жидкости отсутствуют или минимальны.

Плюсы закрытой схемы:

  • для горячего водоснабжения подключается чистая водопроводная вода, в отличие от открытой схемы, соответствующая всем санитарно-гигиеническим нормам без примесей и неприятных запахов;
  • нет необходимости устанавливать на теплоснабжающих предприятиях дополнительные насосы и приборы автоматического контроля параметров, так как давление в тепловой сети постоянное и не зависит от расхода горячей воды;
  • на котельных и других источниках теплоснабжения не нужно устанавливать дополнительные установки водоподготовки, потому что циркулирующая жидкость, уже обессоленна и содержит минимальное количество примесей;
  • энергосберегающий эффект, достигаемый за счёт регулировки нужной температуры подачи тепла на тепловых пунктах, выполняемый в автоматическом режиме.
К недостаткам этой системы отопления можно отнести дорогое оборудование и автоматику, необходимое для устройства пунктов обмена энергией, где регулируется температура нагрева водопроводной воды.

Второй недостаток это высокие температуры теплоносителей в магистральных теплотрассах и, как следствие, высокие потери тепла. Этот недостаток в сейчас потерял свою актуальность из-за применения технологии теплоизоляции труб пенополиуретаном, которая обеспечивает прочность изоляционного покрытия и эффективную защиту от тепловых потерь.

Использование тепловых пунктов

Для удешевления закрытой системы теплоснабжения на несколько домов или микрорайон устанавливают центральный тепловой пункт (ЦТП). ЦТП представляет собой помещение с теплообменниками, насосами и автоматическими устройствами для регулировки подачи воды. К этому зданию подводятся трубопроводы водоснабжения и тепловые сети.

Важно! Водопроводная вода проходит через теплообменники, и, нагреваясь, подаётся в круговую систему горячего водоснабжения, где циркулирует по контуру и по мере необходимости расходуется потребителями.

Использование ЦТП позволяет экономить расходы на строительство тепловых пунктов. Так как укрупнение теплообменной установки на несколько кварталов или микрорайон, уменьшает затраты на покупку и монтаж оборудования и автоматики, в сравнении с установкой теплового пункта в каждом доме.

Источник: http://okommunalke.ru/uslugi/sistemy-teplosnabzheniya

Открытая система теплоснабжения: реализация и особенности

Что это такое — открытая система теплоснабжения, и чем она отличается от закрытой? Как реализуется такая схема? Насколько она выгодна потребителю? Давайте попробуем разобраться.

Тепловой узел в открытой системе.

Всем здравствуйте

Давайте начнем с представления участников и выясним, чем отличаются открытая и закрытая системы:

  • В первом случае вода для нужд горячего водоснабжения отбирается из системы отопления;

Открытыми бывают только системы ЦО, питающиеся от теплоэлектроцентралей или котельных. В автономной системе отопления ГВС может использовать тот же источник тепла (примеры — двухконтурный котел или бойлер косвенного нагрева), но вода для нагрева всегда берется из системы ХВС.

Индивидуальная котельная с бойлером косвенного нагрева.

  • Во втором случае отопительный контур является замкнутым, и весь объем проходящего через него теплоносителя возвращается на рециркуляцию в котельную или ТЭЦ.

Реализация

Закрытая

Как реализована типичная закрытая система теплоснабжения в многоквартирном доме?

За доставку теплоносителя к дому отвечает теплотрасса — две теплоизолированные магистрали (подающая и обратная), соединяющие котельную или ТЭЦ с потребителями.

У каждого отвода от трассы на дом или группу домов обустраивается тепловая камера с отсекающими задвижками, сбросниками и кранами для контрольных замеров температуры и давления.

Тепловая камера в процессе монтажа.

Внутри дома за раздачу тепла потребителям отвечают:

  • Элеваторный узел (тепловой пункт);

В доме может быть несколько тепловых пунктов . Их количество определяется главным образом линейными размерами дома: при большом количестве квартир и подъездов создавать один контур большой протяженности невыгодно из-за его высокого гидравлического сопротивления и сопутствующей потери напора.

  • Розливы подачи и обратки (горизонтальные трубопроводы, соединяющие стояки с элеваторным узлом);
  • Стояки, распределяющие теплоноситель по отдельным отопительным приборам.

Стояки и радиаторы отопления.

Теперь — подробнее о каждом элементе.

Сердце элеваторного узла — так называемый водоструйный элеватор. Он выглядит как чугунный или (реже) стальной тройник с фланцами для присоединения к трубам подачи и обратки. Внутри элеватора расположено сопло, которое обеспечивает дозированную подачу воды с подачи и ее смешение с направляющимся на рециркуляцию теплоносителем из обратного трубопровода.

Чугунный элеватор и сопло.

Зачем это нужно?

Рециркуляция воды обратки позволяет:

  • Увеличить объем теплоносителя, проходящего через систему отопления за единицу времени, при минимальном расходе воды из подающей нитки теплотрассы;
  • Сделать более равномерным нагрев отопительных приборов в начале и в конце контура.

Как работает элеватор?

Его принцип работы основан на законе Бернулли, утверждающем, что гидростатическое давление в потоке жидкости или газа обратно пропорционально скорости потока. Давление воды на подаче превышает давление на обратке на 2-3 атмосферы. А вот после сопла создается область разрежения, которая затягивает часть теплоносителя из обратного трубопровода через подсос.

Стрелки указывают направление движения воды.

Перепад давлений между смесью (водой после элеватора) и обраткой составляет не более 0,2 кгс/см2.

В экстремально сильные холода для поддержания соответствующей санитарным нормам температуры в квартирах иногда практикуется работа элеватора без сопла. Подсос глушится установленным на фланец стальным блином с парой резиновых прокладок.

Переток теплоносителя из подачи в обратку ограничивается регулировкой входной задвижки на обратном трубопроводе: она полностью закрывается, а затем приоткрывается с непрерывным контролем перепада давлений по манометру.

Элеватор снят, подсос заглушен.

Если просто прикрыть задвижку, ее щечки позже могут сползти по штоку и полностью перекрыть канал внутри корпуса. Последствия остановки циркуляции в сильные холода не заставят себя ждать: в течение первой пары часов будет разморожено подъездное отопление, затем последуют аварии в квартирах.

Элеватору нужна обвязка.

В ее состав входят:

  1. Входные и домовые задвижки (две на входе в элеваторный узел и две на границе между ним и собственно отопительным контуром);

Сейчас задвижки постепенно вытесняются более надежными шаровыми кранами.

  1. Грязевики (как минимум один грязевик на подаче, перед элеватором);
  2. Контрольные вентиля для замера давления системы теплоснабжения;

В них должны стационарно устанавливаться манометры, но из-за массовых краж представители Теплосетей и жилищных организаций часто вынуждены снимать приборы.

  1. Масляные карманы для замера температуры;
  2. Сбросники после домовых задвижек, отсекающих контур от элеваторного узла (опционально — с патрубками, отводящими воду в канализацию). Они нужны для сброса системы отопления и для ее перепускания при запуске: если открыть одну из домовых задвижек и сброс на второй нитке, большая часть воздуха вылетит через сброс.

Конфигурация теплового узла в закрытой системе.

Розлив отопления прокладывается по периметру дома.

Он может быть смонтирован одним из двух способов:

  1. Так называемый верхний розлив подразумевает разводку подачи по чердаку. Розлив обратки находится в подвале. Соединяющие их стояки отключаются в двух местах — внизу и вверху;

Отопительная система с верхним розливом.

Эта схема усложняет отключение отдельного стояка, зато упрощает запуск сброшенной системы. Для того, чтобы началась циркуляция в контуре, достаточно заполнить его и стравить воздух через единственный воздушник, установленный на расположенном в верхней точке розлива подачи расширительном баке.

  1. В случае нижнего розлива и обратный, и подающий трубопроводы разводятся по подвалу или техническому подполу. Стояки подключаются к ним поочередно; каждая пара стояков на верхнем этаже соединяется горизонтальной перемычкой, обеспечивающей циркуляцию.

Здесь обратная картина: отключить пару стояков несколько проще, но при запуске сброшенного контура нужно стравить воздух из каждой перемычки. Если обитателей верхних квартир хронически нет дома, запуск стояка может вылиться в серьезную проблему.

Нижний розлив: обратка и подача проложены по подвалу.

Стояки и подводки обеспечивают присоединение отопительных приборов. Типичный номинальный диаметр стояка отопления — 20 — 25 мм, подводки — 15-20. Подводки к приборам соединяются перемычками, обеспечивающими работу стояка при прикрытой запорно-дросселирующей арматуре на них.

Открытая

Отличие открытой схемы от закрытой — только в том, что в элеваторном узле есть врезки ГВС.

В домах, построенных до середины 70-х, подключение горячей воды реализовано предельно просто: розлив ГВС подключен к подаче и обратке между входными задвижками и элеватором. На врезках устанавливаются задвижки или вентиля; в каждый момент времени открыта только одна из врезок — либо подача, либо обратка.

Элеваторный узел с двумя врезками горячего водоснабжения.

Зачем нужны две независимые врезки?

Дело в том, что в пик холодов температура подающей нитки теплотрассы на выходе из ТЭЦ может достигать 150С. Вода не закипает только благодаря избыточному давлению. Подав воду непосредственно из тепловой сети потребителям, легко получить массу несчастных случаев и бытовых травм.

На обратном трубопроводе в это же время температура воды составляет вполне приемлемые 70 градусов.

Температурный график. Линии (сверху вниз): подача, смесь, обратка.

Летом — другая картина: перепад давлений в трассе отсутствует или минимален; температура обратки мало отличается от температуры окружающего воздуха. Нужды ГВС обеспечиваются только подачей.

Такая схема предельно проста в обслуживании, но имеет пару серьезных недостатков:

  1. В отсутствие водоразбора вода в трубах остывает. Соответственно, по утрам ее приходится долго сливать. Это как минимум неудобно, а при наличии водосчетчика на ГВС — и вовсе не комильфо;
  2. Подключенные в разрыв подводки горячей воды полотенцесушители нагреваются лишь тогда, когда вы расходуете горячую воду. Большую часть времени ванная комната простаивает без обогрева.

Полотенцесушитель в хрущевке, врезанный в разрыв подводки ГВС.

В жилых зданиях новых проектов эти проблемы успешно решены небольшой модернизацией схемы подключения ГВС к элеваторному узлу:

  • И на подаче, и на обратке между входными задвижками и элеватором сделаны две врезки ГВС;
  • На фланце между врезками на каждой нитке установлена подпорная шайба — стальной блин с отверстием на 1 мм большего по сравнению с соплом элеватора диаметра;
  • По дому разведены два розлива ГВС;
  • Стояки подключаются к ним попеременно и соединяются на верхнем этаже или на чердаке перемычками — в точности как на отоплении с нижним розливом.

Схема соединения стояков могут заметно различаться. Например, возможна схема, при которой через каждую квартиру проходит два стояка с горячей водой — собственно ГВС и стояк с полотенцесушителями.

На фото — стояки ГВС и полотенцесушителей в подвале многоквартирного дома.

Нередко сушилки монтируются в разрыв стояка, а стояки соединяются по 3-4 штуки — группами, соответствующими количеству квартир на лестничной площадке.

Полотенцесушитель размыкает стояк ГВС.

В зависимости от сезона система ГВС может работать в одном из трех режимов:

  1. Летом, вне отопительного сезона, вода циркулирует между подающим и обратным трубопроводами;
  2. В нижней зоне температурного графика открыты две врезки на подаче. Перепад давлений между ними обеспечивается подпорной шайбой;
  3. В сильные холода, когда подача нагревается свыше 90 градусов, ГВС включается из обратки в обратку. Перепад опять-таки создается подпорной шайбой.

Оценки

Какая схема лучше для потребителя?

Если основной критерий — качество воды, сомневаться не приходится. Нагрев бойлером или колонкой куда практичнее, чем подача ГВС из элеваторного узла. Дело в том, что сетевая вода позиционируется как техническая и предназначена только для хознужд, а вот в систему ХВС подается питьевая вода, соответствующая СанПиН 2.1.4..

Горячая вода из крана не всегда может похвастаться чистотой.

Еще один критерий оценки — цена кубометра воды. Давайте выполним своими руками несложный расчет — вычислим стоимость кубометра нагретой электрическим бойлером холодной воды и сравним его со стоимостью куба ГВС.

В качестве отправной точки я возьму тарифы , актуальные на начало 2017 года для Москвы:

  • Кубометр холодной воды без водоотведения стоит 30 рублей;
  • Куб горячей воды обходится в 160 рублей;
  • Киловатт-час электроэнергии по одноставочному тарифу — 5 рублей.

Несколько дополнительных условий:

  • Средняя температура ХВС на входе в дом составляет примерно 15 градусов;
  • Целевая температура ГВС — 70 градусов;
  • Для упрощения расчетов я пренебрегу теплопотерями бойлера через теплоизоляцию, приняв его КПД равным 100%;

Электрический бойлер за сутки теряет через теплоизоляцию бака не меньше 2 КВт-ч тепла.

  • Для нагрева кубометра воды на 1С необходимо 1,1631 киловатт-часа тепла.

Дальше — несложный подсчет:

  1. На разогрев куба холодной воды до целевой температуры уйдет 1,1631 * (70 — 15) = 64 (с округлением) киловатт-часа электроэнергии;
  2. С учетом стоимости ХВС и тарифов на электричество они обойдутся в 64*5+30=350 рублей, что в два с лишним раза больше стоимости кубометра горячей воды.

Инструкция очевидна: если вы хотите сэкономить на коммунальных услугах, использовать собственный электрический бойлер определенно не стоит.

Централизованная подача ГВС обойдется дешевле.

Заключение

Надеюсь, что мне удалось ответить на все вопросы уважаемого читателя. Узнать больше о схемах отопления и водоснабжения вам поможет видео в этой статье. Жду ваших дополнений к ней. Успехов, камрады!

Источник: http://otoplenie-gid.ru/razvodka/797-otkrytaya-sistema-teplosnabzheniya

This article was written by admin

×
Юридическая консультация онлайн