Система теплоснабжения открытая – Открытая водяная система теплоснабжения — это… Что такое Открытая водяная система теплоснабжения?

Содержание

Открытая система теплоснабжения | Блог инженера теплоэнергетика

        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.

      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.


teplosniks.ru

Закрытая система теплоснабжения как работает система

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.

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.

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.

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.

Видео мастер класс “Закрытая система отопления своими руками”

ecoteplo.pro

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.

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

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.

vchemraznica.ru

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:

  • 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).

  1. Открытые системы теплоснабжения
  2. Закрытые системы теплоснабжения
  3. Зависимая и независимая системы теплоснабжения
  4. Экономия ресурсов
  5. Видео

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.

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.

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.

Открытая система теплоснабжения

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.

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.

Закрытая система теплоснабжения

  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.

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.

Независимая система теплоснабжения

Независимые закрытые системы теплоснабжения экономят энергоресурсы в размере 10-40 % 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:

ohranatruda1.ru

Открытая система теплоснабжения принцип работы

Таковой называется система, где разогретый теплоноситель забирается из раздающего и возвратного трубопроводов, в смеситель, где доведённый до температуры в 65° С, раздаётся через распределительную арматуру водоснабжения, в потребительскую сеть. Собственно из-за прямого, открытого использования теплоносителя потребителями, система и зовётся открытой. Оставшаяся масса теплоносителя, работает на обогрев либо вентиляцию. То есть – вода в данном случае, будет одновременно и циркуляционной и водопроводной.

Благодаря раздаче воды, прямо из теплосети, возможно применить более дешевые смесители, в отличие от специальных теплообменников. В этом заключается основное преимущество открытой системы теплоснабжения. Приблизительно половина, если не более, действующих в нашей стране систем, открытые.

Очистка в теплоносителе

К сожалению, вода, проходя через теплообменники трубопровод и отопительные приборы конечных потребителей тепла, значительно снижает свои санитарно-гигиенические свойства, что в свою очередь является главным недостатком такой системы теплоснабжения.

Нежелательный контакт с металлами способными окисляться и корродировать может вызывать устойчивый, неприятный запах воды, окрашивать её солями или окислами металлов, отложения или осадок оказывает негативное влияние. Когда отопление подключается к тепловой сети посредством элеватора, как зависимая и при этом используются радиаторы, в последних вероятней всего возникнут скопления вредных бактерий. Чтобы повысить добротность воды получаемой из теплосети, рационально подсоединять отопительное оборудование по независимой схеме, применяя теплообменник.

Гидродинамическая кавитация для очисткb

Для борьбы с образованием накипи, с содержанием кислорода в воде, с осадочными отложениями, в теплообменниках нагревательных установок и котлах, применяется химическая очистка воды и её деаэрация. Такие меры несколько понижают экономическую эффективность открытой системы теплоснабжения в целом. Более того, постоянный свежий приток из водопровода, делает необходимой постоянную обработку теплоносителя.

Работа теплогенерирующих элементов и циркуляционных линий

Теплогенерирующим элементом описываемой системы являются котлы ТЭЦ или котельной. Разогретый пар, попадая в конденсаторы – теплообменники, отдаёт тепло воде, выступающей теплоносителем. Поступившая из обслуживаемого теплового пункта вода, нагнетается в теплообменник вспомогательным насосом. Эта вода, не пошла на водоснабжение и является циркуляционной составляющей, её расход в сети контролируется автоматически. Часть теплоносителя, израсходованного на водоснабжение, восполняется на обратном трубопроводе, перед ускорительным насосом. Вода поступившая из водопровода, будет подогрета в конденсаторе турбины и пройдёт химическую очистку. После вода должна быть освобождена от кислорода в деаэраторе, при поддержке определённой температуры паром.

И наконец, через автоматический регулятор подпитки она попадает в теплосеть. В основных нагревателях, вода нагревается до 120° С, но в зимний период при особенно низкой температуре, требуется более горячая вода. Необходима временная, дополнительная мощность, для превышения основной рабочей температуры. Для этой цели используется специальный котёл работающий в режиме догрева, в диапазоне температур от 70 до 150° С.

Непрерывное течение воды гарантируется насосом, она по тепловому трубопроводу подаётся в обслуживаемые точки и делится среди потребителей. В тепловых пунктах, сперва совершается отбор, с целью горячего водоснабжения. Температура удерживается стабильной, при помощи регулятора, поставленного непосредственно в области отбора. Далее же ставится обратный клапан, позволяющий исключить попадание подведённого теплоносителя мгновенно в обратку при регуляции температуры.

Поддержка постоянной температуры теплой воды, гарантируется циркуляционной линией, без связи с интенсивности ее применения. Поэтому, стабильное давление, достигается установкой регулятора подпора в абонентскую обратку. Регулятор гарантирует стабильное давление на собственном входе, при изменении расхода и выходящего давления. Это делает возможным залив теплоносителя, при низком давлении в обратке.

От потребности в тепле и воде естественно зависит их выработка. Посредством регулятора температуры, достигается постоянный, необходимый температурный режим, не важно каков расход воды. Несмотря на непрерывный отбор носителя в открытой системе теплоснабжения, амортизируемый регулятором расхода, баланс поддерживается регулировкой температурного графика, на теплогенераторе.

В итоге, при разном потреблении тепла и воды, теплопункт обеспечивает несвязанную и независимую регуляцию потребления, удовлетворяющую потребности абонентов.

Видео: Безопасная и экономичная система отопления

Повышение эффективности

Бывают периоды, когда температура подаваемой воды, выше необходимой, для нужд отопления. Необходимость в теплоте уменьшается и наоборот повышается расход носителя. При этом больше количество подключенных потребителей, положительно сказывается на равномерности расхода теплоносителя и самого тепла. Расчетное значение расхода принимается равным идущему на обогрев. Без отбора носителя, значение расхода будет максимальным.

В данном случае, под термином «расход», следует понимать количество проходящего через точку учёта теплоносителя. Чтобы снизить расход носителя, а следовательно повысить эффективность, подачу тепла и горячее водоснабжение регулируют в комплексе. Устанавливается определённый связанный лимит, для отопления и горячей воды. При таком лимитировании, определяется суммарный расход, состоящий из: среднего по горячему водоснабжению и расчётного по отоплению. При таком подходе можно контролировать расход понедельно и посуточно. В результате возможно балансировать подачу теплоты для отопления или снабжения горячей водой, компенсируя недостачу, либо сдерживая перерасход, глядя на средний суммарный показатель. Если перерасход по водоснабжению, ограничивается расход на обогреве и наоборот.

Подача разного количества тепла, для отопительной системы, возможно благодаря тепловой инерции и способности аккумулировать его зданием. Благодаря этому, возможна балансировка и распределение расхода, в пределах норм колебания температуры.

Нормативами установлена дельта колебания в полтора градуса. При соотношении, расхода тепла по водоснабжению и расчётного по отоплению, равном или меньше 0.6, колебания температуры в здании не привысят норм. Если это отношение больше, выход стоит искать в независимом регулировании.

Открытая система теплоснабжения непрерывно дополняется теплоносителем, температура коего колеблется от 5 до 15° С. Разность между температурой конденсата в обменнике ТЕЦ и поступившей водой составляет 20 – 25° С, чего хватит для применения в теплоснабжении. Возможно использование открытой системы, рассчитанной по расходу на исключительно отопительную нагрузку. Для этого, температуру увеличивают, компенсируя расход по водоснабжению.

Значение водоподготовки

В теплофикационных котлах и конденсаторах невозможно обойтись без водоподготовки. Весь циркулирующий и поступающий теплоноситель контактирует с теплообменными поверхностями котлов и его химическая очистка и смягчение критически важна для производительности. Обработка воды не даёт образоваться накипи и повышает срок между ремонтно профилактическими работами. Повышенная жесткость носителя требует обязательных мер, по её снижению. Это касается любой системы теплоснабжения, однако в открытой, проводить водоподготовку имеет смысл при превышении жесткости в 2 градуса (мг * экв/л). Кроме перечисленного, проведение процесса централизованной очистки и смягчения воды, технологически проще и дешевле в открытой системе, чем в закрытой.

Таблица расчета тепловых потерь

В рассматриваемой системе, происходит постоянное изменение расхода теплоносителя по разным причинам. Сезонное повышение отбора, изменение расхода в процессе регуляции и баланса температур. Суточные скачки расхода, вызванные совпадением, как то одновременное пользование абонентами. Все эти случаи прямо влияют на перемену давлений у потребителей и всей гидросистеме в общем.

Данные системы теплоснабжения используются на практике довольно широко ввиду их простоты, относительной дешевизны обустройства индивидуальных теплопунктов и незначительными габаритами помещений, для обустройства оборудования. Но именно способ зависимого подключения и его техническая примитивность обуславливают невысокую эффективность, в сравнении с независимым способом подключения. Объяснить это можно рядом факторов:

  • Применение так называемых «элеваторов», как основного инструмента для смешивания и циркуляции воды. Причём коэффициент полезного действия такого узла очень низок.
  • Для жизнеспособности системы, обязательно обеспечить разницу давлений между питающим и обратным потоком носителя тепла. Минимум составляет 0.2 МПа.
  • Понижение давления в обратном трубопроводе может приводить к появлению воздушных пробок в верхних участках системы и к перебоям водоснабжения.
  • Обеспечение горячей водой происходит при подаче носителя под определённым давлением.

Эти технические условия, в отдельных случаях могут требовать больших затрат, на обеспечение высокого давления в магистрали, на обоих направлениях – прямом и обратном. Необходимые режимы обеспечиваются насосными станциями потребляющими значительное количество энергии, что и составляет основную долю электропотребления. Высокие динамические нагрузки на тепломагистраль, приводят к авариям, теплопотерям и снижают надёжность, и ресурс сетевого оборудования. Большая доля таких происшествий приходится на устаревшие, изношенные магистрали.

ecoteplo.pro

Открытая и закрытая система теплоснабжения: достоинства и недостатки

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.

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.

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.

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.

teplomonster.ru

Открытая и закрытая система теплоснабжения: отличия, недостатки и преимущества

Теплоснабжение - это обеспечение теплом зданий и сооружений. Оно необходимо не только для отопления жилых домов, общественных зданий и промышленных объектов, но и для организации в них горячего водоснабжения, вентиляции, и для различных технологических нужд производственных сооружений. По способу доставки теплоносителя потребителю существует на сегодняшний день открытая и закрытая система теплоснабжения. Существующая схема теплоснабжения бывает как централизованной, обслуживающей целые районы, или поселки, так и местной, для обслуживания одного или группы зданий.

Открытая система

При данном типе теплоснабжения поставка горячей воды, необходимой потребителю, осуществляется прямо из теплосети. Из системы потребителями горячая вода может разбираться полностью иди частично. Весь расход воды постоянно компенсируется подачей воды из теплоцентрали, и вся оставшаяся в теплосети вода идет на отопление или вентиляцию. Главным достоинством такой схемы является ее экономичность, именно поэтому до начала 90-х годов на территории бывшего Советского Союза до 50% всех систем отопления были именно открытого типа.

Но в этой системы имеются и недостатки. Горячая вода в открытой системе не может соответствовать строгим стандартам санитарной гигиены, она довольно низкого качества и не отличается прозрачностью и чистотой. Протяженные трубопроводные сети, по которым циркулирует вода, отопительные приборы с признаками коррозии и ржавчины, придают ей неприятный запах, цвет, а часто в воде даже присутствуют различные примеси и болезнетворные микробы и бактерии.

Все попытки очистить воду делают такую сеть теплоснабжения менее экономичной, ведь огромная протяженность сетей трубопровода значительно увеличивает затраты на мероприятия по очистке воды, без достижения эффекта.

Закрытая система

Для закрытой системы теплоснабжения характерно то, что вся вода, находящаяся в трубопроводах, применяется только в качестве теплоносителя, а для нужд горячего водоснабжения вода из такой системы не забирается. Коммуникация эта полностью соответствует своему названию и изолирована от окружающей среды, обычно имеет постоянный объем воды, а в случае утечки теплоносителя потери автоматически компенсируются при помощи специального регулятора подпитки. При такой схеме обеспечения теплом теплоноситель требуемой температуры от централизованного поставщика тепла направляется в тепловые пункты, где он доводится до определенной температуры перед тем, как будет осуществляться водоразбор потребителями.

Такая система позволяет получать воду очень качественную, и экономит энергию на подогрев воды, но меры по водоподготовке в такой системе теплоснабжения сложны технологически, тепловые пункты обычно расположены на удаленном расстоянии от централизованного поставщика тепла, и друг от друга, что существенно увеличивает затраты на доставку воды

Открытая и закрытая система теплоснабжения к централизованному поставщику теплоэнергии может подсоединяться зависимым или независимым способом.

Часть материалов для статьи взяты с сайта www.1poteply.ru

hodremonta.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *