Как работает отопление в многоквартирном доме

Система отопления многоквартирного дома. Ликбез с примерами

Всем привет! Меня зовут Виктор и это мой первый пост на Гиктаймс, прошу не судить строго. Сам по жизни я веб-программист, но помимо прочего, я еще и член правления ТСЖ, и посему активно занимаюсь вопросами ЖКХ. ЖКХ в России застряло в 80х годах прошлого столетия, хотя технологии ЖКХ давным давно ушли вперед. Если сообщество будет не против, буду периодически делиться с Вами практическими мыслями и информацией ЖКХ, что и как можно сделать, чтобы хотя бы в рамках своего дома сдвинуть ситуацию с мертвой точки.

В большинстве домов нашей необъятной Родины, которая к слову на 2/3 состоит из вечной мерзлоты, тепло в квартиры поступает от ТЭЦ, и называется это гордым словом «центральное отопление». Об этом мы сегодня и поговорим. ТЭЦ нагревает теплоноситель и по трубам, как по кровеносным сосудам, через весь город тепло поступает к вам в дом: сначала в тепловой узел, который как правило расположен в подвале, а затем и в батареи Вашей квартиры. Отдавая тепло, теплоноситель остывает и через так называемую обратку, уходит назад на ТЭЦ. Кстати, как правило теплоноситель — это обычная вода с добавлением присадок, которые предотвращают отложения в батареях отопления и трубах.

Тут кстати, есть очень важный нюанс, о котором как показала моя практика даже многие сантехники не подозревают. В тепловом узле есть элеваторный узел, изобретение 19 века, но увы до сих пор повсеместно применяемое.

В элеваторном узле, есть так называемое сопло, он же конус. Многие сантехники считают, что его задача просто заузить сечение, чтобы поменьше тепла поступало в дом. На самом деле нет. Его задача, создать разрежение, при котором горячая вода с подающего трубопровода на высокой скорости, но с меньшим давлением, начинает смешиваться с остывшей обраткой (с той водой, которая уже прошла через батареи отопления Вашего дома) и за счет этого происходит регулирование температуры отопления на вводе в дом. К сожалению, сопло — устройство примитивное, изобретенное в 19 веке, и поэтому смешивание происходит всегда одинаковое, независимо от того, какая температура сейчас на улице 5 или.40.

Многие сантехники, когда получают жалобы от жильцов, которым стало холодно растачивают сопло элеватора выше нормативного сечения или даже полностью его убирают. Делать это категорически не рекомендуется, так как согласно графику, ТЭЦ в сильные морозы подает теплоноситель под крайне высоким давлением температурой до 130 градусов! Если запустить такое тепло в квартиру, и не дай Бог прорвет батарею отопления — жертвы гарантированы. Кстати, ровно по этой причине производители полипропиленовых труб, так широко полюбившихся российским сантехникам, запрещают или не рекомендуют использовать их на центральном отоплении. Большинство полипропиленновых труб держат максимум 90 градусов и то, относительно не долгий срок. Посмотрите теперь на трубы в вашей квартире и задумайтесь.

Обеспечение теплом многоквартирных домов: централизованная система отопления

Как понятно, обеспечение теплом значимой толики жилого фонда осуществляется централизованно. И, не глядя на то, что в последние годы возникают и внедряются более современные схемы теплоснабжения, центральное отопление остается нужным, если не у собственников, то у застройщиков многоквартирного жилища. Но необходимо подчеркнуть, что долголетний забугорный и российский опыт использования такового варианта подогрева обосновал его эффективность и право на существование в предстоящем при условии неотказной и высококачественной работы всех частей.

Отличительным признаком таковой схемы является выработка тепла за пределами обогреваемых построек, доставка которого от источника тепла осуществляется средством трубопроводов. Другими словами, централизованное отопление – непростая инженерная система, распределенная по значимой площади, обеспечивающая теплом сразу огромное количество объектов.

Что такое «теплосеть» и «теплоузел»

Сеть отопления дома представляет собой совокупность трубопроводов, которые обеспечивают теплом каждое жилое помещение. Это сложная система, которая состоит из двух теплопроводов: горячего и остывшего.

Тепловой узел – система теплооборудования; место, где труба гвс сливается с системой отопления здания. Тут происходит распределение и учет тепла.

Типы теплоузлов

В многоэтажных домах используется тепловые пункты двух типов.

Одноконтурный предусматривает прямое подключение к трубам горячего водоснабжения, то есть теплопроводы соединяются при помощи элеватора. В высотных зданиях тепловая сеть довольно разветвленная, но большая часть оборудования располагается в подвальном помещении.

Важно! Схема двухконтурного узла отопления представляет собой систему из двух теплопроводов, контактирующих между собой посредством теплообменника.

Далее более подробно мы рассмотрим принцип работы одноконтурного теплового узла. Из-за своего устройства, а именно наличия элеватора, и низкой стоимости используется чаще всего. Компаниям, которые занимаются установкой теплооборудования и теплоузлов, выгоднее использовать устаревающие и не требующие тщательного внимания элеваторные узлы.

Устройство

Одноконтурный тепловой узел устроен наиболее просто. Как уже говорилось, он состоит из трубы, отходящей от источника тепла и «холодной» трубы, которые соединяются при помощи элеватора. Также на трубах стоят фильтры и измерительные приборы, контролирующие поток, температуру теплоносителя и давление в трубах.

Фильтровочное оборудование устанавливается, так как вся система отопления довольно негативно реагирует на грязь и осадок в теплоносителе. Со временем его необходимо прочищать либо менять.

Важно! Если давление нестабильно, в теплоузел устанавливают прибор его понижающий.

Установка счетчиков имеет некоторые нюансы:

• помещается на трубу с «обратным» теплом;
• располагать его необходимо как можно ближе, насколько это реально, к источнику тепла;
• настройка параметров (необходимый объем тепла за час, сутки).

Принцип функционирования

В этом пункте мы расскажем, какие процессы происходят внутри элеваторного узла отопления.

Согласно схеме горячая вода, поставляемая коммунальными службами, поступает в дом по «горячей» трубе. «Обойдя» все здание, возвращается к узлу уже в остывшем состоянии, и выводится из системы. Но в элеваторе горячая и «холодная» вода смешиваются, не позволяя температуре выйти за пределы допустимого. Бывают ситуации (подходит для местности с низкой температурой) в элеватор встроен механизм для подогрева: если температура воды при смешивании будет ниже допустимой, механизм включается.

Внутридомовая система отопления может отключаться от городской при помощи задвижек. Такие действия проводят при ремонтных работах и для общей профилактики. Для таких случаев на трубах имеются специальные задвижки, предназначенные для выведения воды из системы.

Важно! Все детали узла присоединяются к системе отопления при помощи фланцевых соединений.

Использование одноконтурного узла имеет как преимущества та и недостатки.

• простота в использовании;
• редкость поломок;
• относительная дешевизна составляющих и их установки;
• полностью механизирован и не зависит от посторонних источников энергии.
• для каждого теплопровода необходимы персональные расчеты параметров для подбора элеватора;
• давление в каждой трубе должно отличатся;
• только ручная регулировка;
• Кем проводится установка и уход за теплоузлом.

В домах с большим количеством квартир имеется система подачи тепла и горячей воды от города, которая располагается в подвальном помещении. Такая система отопления нуждается в профилактике. Наиболее «слабым звеном» являются фильтры, или грязевики, за которыми необходимо следить и прочищать (в них скапливается вся грязь от теплоносителя).

Этой работой занимаются, или, по крайней мере, должны ее выполнять, слесари от органов ЖКХ, которые обслуживают здание. Так как теплоцентр – сложный и опасный в эксплуатации, ни в коем случае не разрешается вмешательство посторонних людей, а осуществлять диагностику и ремонт допускается только специально обученному персоналу.

Возможные проблемы

Тепловая система дома – механизм сложный. Какие-нибудь поломки и неисправности неизбежны. Но чаще всего проблемы возникают в теплоузле, а именно – поломки элеватора. Причины механического характера: изъяны запорного оборудования, засор фильтров. Из-за этого возникает температурная разница в трубах до и после прохождения элеватора. Если разница не большая, то проблема не серьезная: следует всего лишь прочистить элеватор. В противном же случае необходим ремонт.

К другим проблемам узла отопления можно отнести повышение допустимой температуры измерительного оборудования, возникновение течи в трубах. При засорении фильтров в трубах увеличивается давление.

Важно! В случае возникновения любой неполадки необходимо продиагностировать всю систему отопления.

Как уже упоминалось в статье, элеваторные узлы – технология устаревающая. Постепенно в многоквартирных домах их заменяют автоматическими теплоузлами, которые не требуют постоянного контроля со стороны человека и все показатели регулируют сами.

Недостатком таких систем отопления является высокая стоимость и, как любое автоматизированное устройство, работает она на электричестве.

Однако в схему одноконтурных узлов встраивают приборы, которые дают возможность регулировать температуру и давление в поступающем теплоносителе. Таким образом позволяет людям экономить средства при оплате коммуналки.

Установка счетчика на отопление

Многих не устраивает уплата за тепло по среднему тарифу исходя из норм потребления. В связи с этим некоторые предпочитают установить теплосчетчик и платить только за полученное тепло.

Конструктивные особенности отопительных систем, в частности, массово распространенная вертикальная разводка, не позволяют делать поквартирный учет потребленного тепла, будь это хоть открытая, хоть закрытая система отопления многоэтажки.

Единственный выход – подомовой учет. В таком случае порядок действий будет следующим:

• Управляющая организация разрабатывает технические условия на установку.
• ЖЭУ или жильцы самостоятельно приобретают теплосчетчик.
• На основании документов на счетчик разрабатывается проект его установки и согласовывается с теплоснабжающей организацией.
• Осуществляется монтаж прибора учета, представитель теплоснабжения опломбирует счетчик, составляет соответствующий акт.

Какие бывают виды систем отопления многоквартирного дома

В зависимости от монтажа теплогенератора или местоположения котельной:

• Автономная система в квартире, где котел отопления монтируется в отдельном помещении или на кухне. Затраты на покупку котла, радиаторов и соответствующих материалов для разводки труб возвращаются быстро, так как такую автономную систему можно регулировать, исходя из собственных соображений относительно температурного режима в доме. Кроме того, индивидуальный трубопровод не теряет тепло, а наоборот – помогает отапливать помещения, так как проложен по квартире или по дому. Индивидуальный котел не нужно приспосабливать под реконструкцию централизованного отопления – один раз составленная и внедренная схема отопления будет работать всю жизнь. И, наконец, уже рабочую схему можно дополнить параллельно или последовательно включаемыми контурами, например, «теплым полом»;
• Вариант индивидуального отопления, который рассчитан на обслуживание всего многоквартирного дома или целого жилого комплекса – мини-котельная. В качестве примера можно привести старые котельные, обслуживающие квартал, или новые комплексы для одного или нескольких домов на разных источниках энергии – от газа и электричества до солнечных батарей и термальных источников;

Схемы отопления в зависимости от параметров рабочей жидкости:

• Отопление на обычной воде, в трубах которого теплоноситель не нагревается выше 65-70 0 C. Это разработка из области низкопотенциальных систем, но чаще всего работают старые схемы с температурой рабочей жидкости, достигающей 80-105 0 C;
• Отопление паровое, где в трубах перемещается не горячая вода, а пар под давлением. Такие системы уходят в прошлое, и сегодня практически не используются при доставке тепла и обогреве любых типов многоквартирных домов.

• Самая распространенная — однотрубная система отопления многоэтажного дома, где и трубы подачи, и трубы обратки – это одна нитка теплотрассы. Такую схему до сих пор можно встретить в «хрущевках» и «сталинках», но на практике у нее есть большой недостаток: последовательно включенные в схему батареи или радиаторы не обеспечивают равномерного переноса тепла – каждый следующий обогревательный прибор будет немного холоднее, а последний радиатор в трубопроводе будет самым холодным. Для хотя бы примерно одинакового распределения тепла по помещениям каждый следующий в схеме радиатор необходимо оснащать бо́льшим числом секций. Кроме того, в однотрубной схеме отопления в пятиэтажном доме нельзя использовать радиаторы, не соответствующие расчетным параметрам, и приборы для регулировки отдачи тепла – клапаны и т.д. регулирования;
• Схема «Ленинградка» — более совершенное решение, но по той же однотрубной схеме. В этой схеме есть байпас (трубная перемычка), которая может подключать или отключать дополнительные обогревательные приборы, тем самым регулируя теплоотдачу в помещении;

Функционирование отопительной системы многоквартирного дома

Автономные системы отопление многоэтажного жилого дома выполняют одну функцию своевременная транспортировка нагретого теплоносителя и его регулировка у каждого потребителя. Для обеспечения возможности общего управления схемой в доме монтируется единый распредузел с элементами регулировки параметров теплоносителя, совмещенный с теплогенератором.

Автономная система отопления многоэтажного дома обязательно включает в себя следующие узлы и компоненты:

• Трасса трубопровода, по которой рабочая жидкость доставляется в квартиры и помещения. Как уже говорилось, схема разводки труб в многоэтажных домах может быть одно- или двухконтурной,
• КПиА контрольные приборы и аппаратура, которая отражает параметры теплоносителя, регулирует его характеристики и учитывает все его изменяющиеся свойства (расход, давление, скорость притока, химический состав),
• Распределительный узел, который разводит по трубным магистралям нагретый теплоноситель.

Практическая схема отопления жилого многоэтажного дома включает в себя набор документации: проект, чертежи, расчеты. Вся документация на отопление в многоквартирном доме составляется ответственными исполнительными службами (проектными бюро) в строгом соответствии с ГОСТ и СНиП. Ответственность за то, что централизованная система центрального отопления будет эксплуатироваться правильно, возлагается на управляющую компанию, как и ее ремонт или полная замена системы отопления в многокартирном доме.

Проектирование систем отопления многоквартирных домов

Порядок разработки проекта системы обогрева в новом или реконструируемом (ремонтируемом) здании представлен в СП 60.13330.2016 и СП 334.1325800.2017, частично затронут в СП 41-101-95 и СП 54.13330.2016. На основании указанных правил определяют ключевые нюансы будущих отопительных сетей:

• способы разводки трубопроводов;
• типы разрешенных к использованию материалов, труб, фитингов;
• рекомендуемые и оптимальные температурные режимы для помещений разной
• функциональности;
• варианты подключения системы к источнику тепловой энергии;
• методики вычисления тепловых потребностей здания, расчетных поступлений и потерь
• теплоты;
• способы обеспечения стабильности теплоснабжения путем внедрения специальных
• технических решений.

После сбора данных происходит анализ технического задания от заказчика. Документ содержит всю информацию о существующих условиях на объекте или же включает сведения о запланированных результатах работы отопления.

С учетом технического задания заказчика и первичных данных осуществляется:

• разработка эскиза;
• подготовка обоснования внедрения решений с экономической и технической точки
• зрения;
• расчет нормируемых параметров сети обогрева;
• создание монтажной схемы (чертежа);
• поиск и составление спецификаций на материалы, приборы и трубы.

В последнее время многоквартирные жилые дома начали оснащаться современными отопительными системами, в основе которых лежат трубопроводы из пластика. Тенденция обусловлена повышенными требованиями к энергоэффективности обогрева в жилых зданиях.

После утверждения всех документов проектирование сети считается завершенным. Прокладку коммуникаций производят по монтажной схеме. Она содержит детальную информацию о всех параметрах системы отопления: тип циркуляции теплоносителя, метод разводки, места расположения стояков, типоразмеры и количество труб, фитингов и приборов. Благодаря монтажному чертежу после окончания основных работ подбивают суммарные расходы (составляют смету).

Рисуем графики

Теперь когда данные у нас в Excel, можно рисовать графики и делать какие-то выводы. О, как много можно увидеть на графиках! Например, на первом графике два проседания по объему теплоносителя (верхние темно-синяя и серая линии), проходящего через дом, это вероятнее всего аварии труб в районе. Как раз совпадает с ростом температуры подачи (морозы!)

Правая ось — это Q, показывающая тепло в гигакалориях посуточно. Как я уже сказал по тарифу 1 Гигакалория во Владимире стоит 1987,40 На графике Гигакалории отмечены желтой линией. Вот сколько за месяц гигакалорий дом накопит, эта сумма умножается на 1987,40. затем разбивается по квартирам и вы ее платите в своих квитанциях за коммуналку.

Красная и синяя линии — это температура подачи, и температура обратки. Значения на левой шкале. Зеленая леска — это дельта, т.е. та температура, сколько ваш дом забрал на обогрев. Как видите температура подачи в морозы выше 100 градусов. И если прорвет — это опасно для жизни!

Можно заметить, что несмотря на скачущую температуру подачи, температура обратки всегда примерно одинаковая. Это интересный феномен. Кто-нибудь знает почему? У меня есть версия, но пока оставлю ее при себе, гоу в комменты! 🙂 Обидно на самом деле, не получается экономить на очевидном, на разнице температур.

Темно-синяя и серая линии — это объем теплоносителя проходящий в час через вход и выход соответственно. У нас почему-то уходит немного больше, чем приходит. Либо погрешность измерения, либо что-то где-то течет… Буду разбираться в этом вопросе.

А второй рисунок — это почасовое потребление, за последние сутки. Здесь в основном все пики в гигакалориях (оранжевая леска) связаны с жизнью дома. В 7 утра встают, в 12 обед, в 17 ужин, и в районе 9-10 вечера все принимают душ и активно льют горячую воду. Дисциплинированные какие соседи у меня! 🙂

Ну вот теперь, когда есть возможность отслеживать потребление тепла многоквартирным домом, можно поднимать вопрос об энергоэффективности. Первым делом я планирую обернуть все трубы в доме в энергофлекс, а также установить погодозависимую автоматику, выкинуть из схемы доисторический узел элеватора, поставить современный трехходовой клапан, которым можно управлять автоматически или через Интернет. Все это дело я провожу с тепловизионным контролем. Про тепловизор я думаю также опубликую несколько постов, если аудитория примет данную тематику. Ну и в целом, планирую в плотную заняться вопросом энергосбережения, так как на текущий момент показания энергопотребления дома крайне высокие, что мы отчетливо и видим на графике.