Проектирование, строительство и монтаж котельных, индивидуальных пунктов и хранилищ топлива Проектирование, строительство и монтаж котельных, индивидуальных пунктов и хранилищ топлива
  • Написать нам
  • Бесплатный звонок

Центральная система отопления

В наши дни, системы отопления стали настолько привычными, что люди только тогда их начинают замечать, когда в комнате становится холоднее. Тем не менее, это гигантская индустрия тепла, которая живет, стареет и, наконец, требует ремонта или замены отдельных ее составляющих. Огромная армия людей задействована на этом фронте. Эта статья описывает основные принципы работы этой системы.

Центральная система отопления

На фото только котельные, построенные нашими специалистами

Центральной системой отопления называют такую систему, которая обеспечивает теплом несколько зданий, все части одного здания (часть здания) из одной точки приготовления тепла.

Чтобы управлять всем внутренним климатом необходимо иметь комплекс систем отопления, вентиляции и кондиционирования. Параметры всех указанных систем оказывают взаимовлияние, а также дополняют друг друга.

При центральном отоплении, в отличие от местного обогрева, получение тепла осуществляется в одном месте, например в котельной, путем сжигания топлива и последующей передачи тепла какому либо теплоносителю, который поступает по трубопроводам к различным потребителям.

Историю отопления можно начать с простейших очагов, обложенных камнями, некоторое время, сохраняющими тепло вокруг себя. Известно, что древнеримские архитекторы создали камин (от лат. caminus — открытый очаг.), внутреннее сооружение, с дымоходом и каменными теплоаккумулирующими элементами в виде стенок, опор и других элементов. Именно римляне позже завезли его на Британские острова.

В городах, на севере Римской империи, c. I в. до н.э., известен и прототип центрального отопления. Там устанавливалась печь в отдельном, специально отведенном для этого помещении, которая располагалась ниже уровня пола, выходящая воздушно-дымовая смесь устремлялась в специальные каналы под полом. Каналы расходились под всеми комнатами здания,  камни долго держали температуру, а дым из каналов не попадал в помещения. Такая система отопления, называемая «Гипокауст», описанная Марком Витрувием в трактате «Десять книг об архитектуре», создавала мягкий микроклимат и комфорт. Она, фактически, являлась прародительницей центрального отопления.

Похожая установка, называемая «ондоль», работающая по такому же принципу, также появилась ориентировочно, в I в. до н. э. в Древней Корее. Там сохранились древние развалины, по которым можно понять для чего служат те или иные предметы. Найдены фрагменты, похожие на древние элементы отопительных систем и на территории современной Швеции, которым более 6000 лет. Но установить точно, где впервые пользовались распределением тепла, сейчас уже, конечно, невозможно. 

В Средние века в Европе традиции гипокауста со временем были утрачены, и печи там топили по черному, за редким исключением некоторых провинций Испании, где этот вид огневоздушного отопления, немного видоизмененный и называемый «глория», просуществовал вплоть до наших дней.

Но идея гипокауста не умерла, а переместилась на Восток, где получила дальнейшее развитие во времена Халифата Омейядов (661-750), где в то время процветали развитие науки, техники и архитектуры. Печи стали делать из глиняных материалов, что существенно их удешевляло и способствовало всеобщему распространению. А в XII веке в Сирии печи стали устанавливать в комнатах, продукты сгорания поступали по каналам (трубам) в другие помещения. Так отапливались многие жилища и особенно средневековые бани исламского мира.

В XIII веке в Европе началось возрождение традиций центрального отопления с закрытыми печами, и уже с дымовыми трубами, но пока еще, деревянными.  Такую систему можно увидеть в доныне  сохранившемся Королевском монастыре Богоматери (1202 г.) в провинции Арагон (Испания).
Ориентировочно с 1700 года в России начались разработки центральных систем отопления, использующих воду в качестве теплоносителя (т.е. гидравлических систем).  И сейчас сохранился в Санкт-Петербурге Летний дворец (1710-1714) Петра Великого. отапливаемый в то время с помощью воды. Чуть позже, в 1716 году Мартин  Триволд, английский инженер, применил похожий метод для отопления теплиц. И весь XVIII и начало XIX веков во всех развитых странах началось внедрение различных по конструкциям видов водяного отопления.

С конца XVIII века, возникает и начинает параллельно развиваться, и паровое отопление. В книге Н. Львова «Русская пиростатика» (1799 год), рассказывается о внедрении первых систем парового отопления.

Много разного рода систем было внедрено в то время, например известный английский изобретатель Перкинс  в 1830 году разработал и установил очень удачную паровую систему отопления в особняке управляющего Банка Англии Джона Палмера Хорлея для культивирования винограда в тепличных условиях. И подобных сообщений того времени сохранилось большое количество, ведь в XIX веке (особенно, во второй половине) стала набирать обороты промышленность с установкой паровых машин, то есть начали появляться избытки пара, который, оказалось можно очень выгодно использовать для целей отопления, в том числе для экспорта его в другие здания, например, поселки рядом с заводами.

В наше время паровое отопление также применяется, но только там, где по технологической необходимости есть паровые котельные установки. Но в связи с высокой потенциальной опасностью, пар стал использоваться гораздо реже. Все чаще его заменяют на нагревательные водяные установки, которые проще по конструкции и гораздо удобнее в эксплуатации.

Общие современные черты системы центрального теплоснабжения приобрели во второй половине XX века. Для отопления  какого-либо района, квартала, группы зданий строится теплогенератор (ТЭЦ, ТЭС, котельная). От него разводятся тепловые сети до центральных (индивидуальных) тепловых пунктов конечных потребителей, где производится необходимый отбор тепла, после чего охлажденный теплоноситель возвращается к теплогенератору.

В условиях больших городов, в довоенные годы самыми распространенными были домовые котельные (рассчитанные на обогрев одного дома) и центральные котельные (рассчитанные на обогрев нескольких домов, квартала). В качестве топлива, самыми распространенными были каменный уголь, торф, дрова.

В послевоенные годы стали все больше развивать укрупненные схемы центрального теплоснабжения для обогрева целых районов жилых домов. В качестве топлива кроме каменного угля, все чаще стали использовать природный газ, мазут, как более теплотворные и экологичные виды горючего. Кроме того, типичная эффективность при сжигании угля составляет 45-60%, при сжигании мазута - 80-89% для газового отопления-85-97%.

Такие укрупненные схемы теплоснабжения имеют как неоспоримые достоинства, такие как концентрация в одном месте всех материальных и кадровых ресурсов, комплексное управление всей системой, единая аварийная служба, единый расчетный центр и др.

Но есть и огромные недостатки, диаметры труб тепловых сетей стали достигать и превышать метровую величину, а линии теплосетей – десятки километров. Стали весьма ощутимыми теплопотери при передаче теплоэнергии, огромные расходы на ремонт теплотрасс, очень дорого стали стоить ошибки при эксплуатации многомегаватного оборудования. Хотя в последнее время появились новые возможности решать эти проблемы. Например появились трубы уже «одетые» снаружи в ППУ-изоляцию, а изнутри покрытые толстым пластиковым слоем. Достигли высокого уровня методы слежения и обнаружения нарушений антикоррозионной защиты. Есть надежда, что разрытые под ремонт теплотрасс дороги и дворы перестанут быть привычным пейзажем. Автоматизированные системы управления, внедряемые на крупных теплогенерирующих предприятиях, позволяют отследить все малейшие неполадки в оборудовании.

Однако, не только крупные теплогенерирующие предприятия, существуют на сегодняшний день. Большинство крупных производств предпочитают иметь собственные котельные, а часто и не одну. Частично это можно объяснить уникальными потребностями предприятий, например, необходимость применения теплоносителя определенного типа, определенных параметров, необходимостью производства пара для технологических нужд и т.д. С другой стороны, это объясняется стремлением к энергетической независимости, возможно, более экономным расходованием средств.

Все чаще на крышах многоэтажных жилых зданий можно увидеть индивидуальную крышную котельную, которая обеспечивает дом собственным теплом. ТСЖ занимаясь эксплуатацией такой котельной экономит средства жильцов, так как там нет, кроме внутридомовых, тепловых потерь в сетях, при этом каждый житель может настроить в своей квартире микроклимат специальным терморегулятором, а не открывая форточку, выпуская тепло на улицу, а «умный» котел перейдет на более низкую мощность. Но это, несмотря на удобства, также и ответственность, и необходимость участвовать в процессах самоуправления, к чему далеко не все жители еще готовы.

В Москве, на Северо-Западе, есть экспериментальный жилой район «Куркино». Здесь нет централизованного отопления от единой теплоцентрали. Здесь весь район поделен на микрорайоны, порядка 5...10 многоэтажных домов. Каждый из этих микрорайонов отапливаются от одной небольшой своей газовой котельной. Тепловые сети здесь короткие и небольших диаметров, поэтому тепловые потери минимальны. То есть выигрыш в эффективности очевиден.

Но и у этой системы, по сути квартального теплоснабжения, есть недостатки, - здесь явно больший объем, выполняемых, строго по графику, регламентных профилактических работ по техническому обслуживанию, на каждой из котельных, а их более сорока штук.  На крупных теплогенерирующих предприятиях оборудование более масштабное, сложное, но его всего несколько единиц.

В настоящее время не утихают споры, идет проверка, анализ, какая же их схем более экономична, более жизнеспособна. Каждый отстаивает свою позицию. Понятно, что на эти выяснения потребуется время, годы работы. 

Р.S. Строители упоминавшихся систем теплоснабжения ЭЖР «Куркино» проконсультируют Вас в вопросах отопления и помогут Вам с проектированием и строительством котельных, центральных и индивидуальных тепловых пунктов, тепловых сетей.

Главный инженер

Борщёв Н.Д.

 

Оборудование Строительство котельных Партнеры Проектирование котельных
+7 (495) 740-6880
Отправить сообщение
Подробное заполнение форм, позволит нашим менеджерам наиболе точно ответить на Ваш запрос.
отправить
Бесплатный звонок
Введите в поле Ваш телефон с кодом и наш менеджер перезвонить в кротчайшие сроки .
отправить