Особенности закрытой и открытой систем теплоснабжения
Для отопления помещений обычно используются два типа систем ЦТ: закрытые системы и открытые системы. Они отличаются друг от друга тем, что открытая система отопления подает горячую воду потребителю напрямую из тепловой сети. Потребитель производит частичную или полную разборку системы горячего водоснабжения.
Схема теплопотерь дома.
В закрытой системе отопления теплоноситель циркулирует через насос.
В открытой системе вода постоянно подается в систему из сети централизованного теплоснабжения, что уравновешивает ее поток даже в случае полного слива. В СССР по этому принципу работало более 50% всех систем отопления. Такое широкое использование объяснялось их экономичностью.
Однако у открытой системы теплоснабжения есть свои недостатки. Вода в нем не соответствует санитарно-гигиеническим нормам и не чистая. Проходя через длинные сети труб, он приобретает неприятный запах и цвет. В этой воде часто содержатся вредные бактерии.
Попытки очистить такую воду значительно снижают экономическую эффективность открытой системы отопления. И даже современные методы лечения не могут преодолеть этот недостаток. Поскольку длина трубопроводной сети невелика, затраты увеличиваются, а эффективность очистки — нет.
Принцип работы открытого контура основан на законах термодинамики: нагретая вода поднимается вверх, создавая высокое давление на выходе из котла и небольшое разрежение на его входе. Он течет из зоны высокого давления в зону низкого давления и, таким образом, циркулирует сам теплоноситель. После нагрева вода увеличивает свой объем, поэтому для такой системы требуется специальный расширительный бак, который не является полностью герметичным и сообщается с атмосферой. Вот почему он называется & # 8211; открытым.
Принципы работы открытой схемы теплоснабжения
Таблица расчета теплопотерь.
Открытая система отопления может работать только с водой, так как при использовании других антифризов очень быстро испаряется. Кроме того, нагретая вода в расширительном баке подвергается постоянному испарению, что требует постоянного восстановления ее уровня, что может вызвать засорение всей системы.
Открытая система отопления часто подключается к сети централизованного теплоснабжения двумя способами: независимым и зависимым. При автономном подключении горячей воды вода подается через теплообменник. В зависимом подключении горячая вода обеспечивается насосами и лифтами. Автономная система дороже зависимой, но качество воды намного лучше.
Вода нагревается до температуры 65 ° C и подается в краны, откуда перекачивается потребителям. Такой вид теплоснабжения позволяет использовать недорогие смесители вместо дорогих теплопередающих устройств.
Вода нагревается в установке термообработки. Пар, оставшийся в турбине, используется для этой цели и подается в нагреватели, где он передает свое тепло воде в установке. Если горячая вода не полностью используется в процессе отвода, она возвращается в теплообменник открытой системы отопления.
Обустройство системы отопления в частном доме.
Чтобы получить первоначальный объем, в систему отопления добавляется новый объем воды из городского водопровода. Он нагревается в пучке нагревательных труб до температуры воды в конденсаторе. Затем вода перекачивается на установку химической водоподготовки, где температура поддерживается за счет добавления горячей воды или пара. Зимой более высокая температура воды достигается с помощью пикового котла. В этом случае в открытой системе отопления поддерживается постоянная температура воды для смешивания. Это достигается с помощью автоматического регулятора температуры. В открытой системе в разное время года должны быть установлены разные температуры. Весной и осенью она должна быть выше температуры нагрева. Поскольку распределение горячей воды неравномерное, трубы, подающие горячую воду потребителю, рассчитаны на максимальное потребление.
В закрытой системе отопления горячая вода используется только как теплоноситель. Он остается в замкнутой сети и не используется для подачи горячей воды потребителям. При проектировании таких систем теплоснабжения учитывается возможность минимальных потерь теплоносителя. Для восстановления необходимого объема установлена автоматическая система доливки.
Закрытая схема теплоснабжения
Система водяного отопления в частном доме.
Система отопления закрытого типа имеет постоянный, неизменный объем воды, а общий тепловой поток в системе зависит от ее температуры. Теплоноситель с заданной температурой в замкнутой системе поступает от теплогенератора к точкам обогрева. В тепловых узлах, которые расположены в точках потребления конечных потребителей, температура автоматически регулируется до необходимой температуры в зависимости от того, куда подается теплоноситель. Для системы отопления подстанции поддерживают одно регулирование температуры, а система горячего водоснабжения — другое.
У такой системы тоже есть свои достоинства и недостатки. Системы отопления с замкнутым циклом обеспечивают горячую воду очень высокого качества и экономят энергию, необходимую для ее нагрева. Недостатком закрытых систем отопления является технологическая сложность установки водоподготовки. Точки отвода тепла удалены друг от друга, поэтому водоснабжение обходится довольно дорого.
В закрытой системе отопления, как и в открытой системе, подключение происходит двумя способами: как независимое подключение и как зависимое подключение. Благодаря независимому подключению теплоноситель (в данном случае вода) подается непосредственно в ресиверы, без необходимости использования теплообменников или теплообменников. Это самая простая в обслуживании замкнутая система отопления, так как не требуются циркуляционные насосы, автоматические регулирующие устройства и регулировка теплопередачи.
Недостаток в том, что температуру нельзя регулировать. Это особенно неприятно в конце отопительного сезона, когда в помещении может стать жарко из-за высокой температуры в системе отопления. В результате осенью и весной поставщики несут значительные убытки из-за чрезмерного нагрева теплоносителя.
На этом фоне наиболее экономичными считаются автономные системы отопления, позволяющие экономить до 40% тепла в год. Кроме того, такая система имеет возможность регулировать температуру теплоносителя и количество подаваемого тепла, что позволяет избежать выхода из строя отопительных приборов и котлов.
В настоящее время автономные системы теплоснабжения широко распространены в крупных городах, где экономия тепла особенно важна как для потребителей, так и для поставщиков. Первые не переплачивают за ненужные услуги, а вторые не несут потерь в теплоснабжении за счет экономии тепла.
Благодаря этим преимуществам автономные системы теплоснабжения охотно используются в крупных городских агломерациях, где сами тепловые сети достаточно протяженные, а тепловые нагрузки очень разнообразны. Современные технологии преобразования зависимых систем в автономные были разработаны и, несмотря на высокие инвестиционные затраты, медленно внедряются.
