Терминология
Вначале избавимся от путаницы.
Энергонезависимость
— это способность отопительного оборудования работать в отсутствие электроэнергии. Способность, несомненно, приятная, но мы сейчас говорим не о ней. Впрочем, эту тему мы тоже затронем.
Чем отличаются независимая и зависимая система отопления? Схемой подключения к теплотрассе.
Зависимая схема
Представьте себе обычного жилого дома. Как он устроен?
- Входные задвижки отсекают элеватор от трассы.
- За ними на подаче и обратке врезаны задвижки или вентиля, через которые с подающего или обратного трубопровода может быть запитано горячее водоснабжение.
- После врезок ГВС мы видим собственно элеватор — сопло с камерой смешения. Струя более горячей воды с высоким давлением из прямого трубопровода подогревает часть воды обратки и вовлекает ее в повторную циркуляцию.
- Наконец, домовые задвижки отсекают систему отопления. Летом они закрыты, зимой — открыты.
Ключевая особенность, которой обладает зависимая схема отопления — вода поступает в системы отопления и водоснабжения непосредственно из теплотрассы.
Независимая схема
А теперь представим другую схему:
- Вода из подающего трубопровода поступает в обратный, по дороге отдавая энергию теплообменнику. Вода, повторимся, не используется для нужд отопления и ГВС.
- В тот же теплобменник, но в другой его контур подается питьевая вода из водопровода. Она нагревается и поступает в систему отопления. Ее же можно использовать для хознужд.
Собственно, нами исчерпывающе описана независимая схема присоединения системы отопления.
Сравнение решений
Зависимая схема присоединения отопления имеет, в сущности, всего одно достоинство, но весьма важное — дешевизну реализации. Элеваторный узел для небольшого коттеджа можно собрать своими руками из ширпотребной запорной арматуры
Заметна на фоне разводки батарей по дому будет лишь цена изготовления сопла — единственной эксклюзивной делали, диаметр которой определяет тепловую мощность элеватора.
Что в активе независимой схемы?
Несравненно более гибкая регулировка температуры .
Достаточно лишь уменьшить поток теплоносителя через теплообменник — и в доме станет холоднее.
- Практическое следствие гибкой подстройки отопления под нужды дома — экономичность.
Относительно зависимой системы она оценивается в 10-40 процентов. - Наконец, главное: в зависимой системе мы вынуждены пользоваться водой с большим количеством загрязнений.
Она несет песок, окалину и массу минеральных солей.
О применении воды в качестве питьевой речь не идет, больше того — в некоторых регионах горячей водой из-под крана нежелательно даже мыться. Независимая схема дает возможность использовать в качестве теплоносителя очищенную воду или и вовсе незамерзающие теплоносители.
Для нужд ГВС не представляет проблем нагревать питьевую воду.
Независимая
Система теплоснабжения независимого типа позволяет сэкономить потребляемые ресурсы на 10-40%.
Принцип действия
Подключение системы отопления потребителей происходит с помощью дополнительного теплообменника. Таким образом, обогрев осуществляется двумя гидравлическими изолированными контурами. Контур наружной теплотрассы нагревает воду замкнутой внутренней теплосети. При этом смешивания воды, как в зависимом варианте не происходит.
Однако такое присоединение требует немалых затрат как на обслуживание, так и на ремонтные работы.
Циркуляция воды
Движение теплоносителя осуществляется в отопительном механизме благодаря циркуляционным насосам, за счет которых происходит регулярная подача воды через нагревательные приборы. Независимая схема присоединения может иметь расширительный сосуд, содержащий запас воды для случаев утечек.
Компоненты независимой системы.
Сфера применения
Широко используется для подключения к системе отопления многоэтажных зданий или построек, которые требуют повышенного уровня надежности работы отопительного механизма.
Присоединение по зависимой схеме
Оно может выполняться в двух вариантах: непосредственно или с применением узла смешения.
Если подключение выполняется по первому варианту, то перегретая вода из теплосетей смешивается в котле (в определенном объеме) с возвращающейся водой из системы отопления. Данным образом вода приобретает достаточную температуру, приблизительно до 100 0 . Ее величина зависит от мощности котла. Температура может быть и больше. Далее она поступает в источник обогрева. Тепловые пункты снабжаются насосными смесительными аппаратами и водоструйными элеваторами. Для создания оптимальной температуры воздуха в помещениях в трубопровод добавляют воду низкой температуры, снижая температурный режим. Второй вариант подключения подразумевает, что горячая и холодная вода перемешиваются, и жидкость теплоносителя с температурой 70-80 0 С направляется в отопительные радиаторы жилых зданий.
Зависимая схема подключения. Нажмите на фото для увеличения.
Непосредственное присоединение может быть использовано непосредственно в тепловых сетях низкой температуры, где выполнена двухтрубная система с радиаторными дросселирующими термостатами. Здесь параметры теплоносителей постоянны в течение года. Тепловые сети отражают изменения в спросе потребителей в тепловом объеме, через приборы, показывающие перепад давления на входах. С их помощью электронные регуляторы изменяют подачу общих насосов тепловой сети.
Стоимость схемы весьма сокращается за счет исключения некоторых конструктивных элементов. Зависимая схема выбирается, если теплопотребляющая система, в том числе и система отопления (по санитарным и гигиеническим рекомендациям) допускает увеличение гидравлического давления до величины давления воды снаружи при выходе в теплопровод. Какое-то время зависимая схема пользовалась популярностью в России, благодаря соотношению своих плюсов и минусов.
Узел независимой системы отопления. Нажмите на фото для увеличения.
Преимущества и недостатки независимой системы отопления
Преимущества:
- возможность гибкой регулировки температурного режима в помещениях (теплоноситель изолирован от котла теплоносителя системы отопления) путем поддерживания необходимого давления;
- возможность применения различного химического состава теплоносителя;
- получение эффекта энергосбережения, экономия тепла от 10 до 40%;
- возможность эффективной организации системы теплоснабжения при значительном удалении и территориальному разбросу потребителей;
- система отопления показывает высокий уровень надежности;
- улучшается качество воды горячего водоснабжения.
Недостатки:
- требуются огромные затраты на обслуживание;
- трудоемкий и дорогостоящий ремонт.
Элементы независимой системы отопления
В закрытых системах, выполненных в зависимой или независимой схемах отопления, подогреватели горячего водоснабжения присоединяются к тепловой сети в основном по параллельному, смешанному и последовательному вариантам. При выборе оптимального варианта учитывается отношение максимальной нагрузки, рассчитанной для отопления, к нагрузке горячего водоснабжения, которое применяется в некоторых районах. Это делается с помощью температурного графика централизованного регулирования выпуска тепла, принятого в абонентских тепловых энергопотребляющих приборах.
Система отопления, в которой применяется зависимое присоединение, сейчас потеряла свое распространение. В современном строительстве применяется исключительно независимая схема отопления. В современном мире они имеют все важные преимущества современных систем теплоснабжения, несмотря на крупные финансовые затраты и вложения. Переход на независимое отопление происходит повсеместно. Иногда применяют комбинированную схему присоединения местного теплового пункта, используя при этом и зависимую, и независимую системы отопления.
Что это такое — независимая система отопления? Перед нами энергонезависимое отопление или нечто иное? В чем недостатки и достоинства этого решения на фоне альтернативы? Давайте попробуем разобраться.
Зависимость от электричества
А теперь вернемся к энергозависимости. Когда для функционирования отопительной системы нужна электроэнергия, а когда без нее можно обойтись?
Твердотопливные котлы
Каноническое решение — обычный стальной или чугунный котел с водяной рубашкой в топке и механической регулировкой поддувала с помощью термостата. Этот агрегат полностью энергонезависим.
На фото — классический котел на твердом топливе.
Однако у такой конструкции есть важный недостаток: котел требует частой загрузки топлива. Сделать отопление по возможности независимым от человека позволяют три технических решения:
- Бункер и транспортерная лента,
по мере прогорания топлива подающая новые порции опилок или пеллет. Электричество необходимо как минимум для работы транспортера. - разделяет горение на две стадии: пиролиз дров при ограниченном притоке кислорода и сжигание полученного газа. При этом камера сгорания газа расположена ниже камеры пиролиза. Движение продуктов сгорания против вектора естественной тяги требует работы электрического вентилятора.
- Котел верхнего горения
способен работать на одной закладке угля до пяти суток. Тлеет только верхний слой топлива; воздух к нему подается сверху вниз, а зола уносится потоком горячих продуктов сгорания. Циркуляция воздуха обеспечивается… правильно, электрическим вентилятором.
Газ
Энергонезависимые газовые котлы отопления используют ручной розжиг с помощью пьезоэлемента и регулировку пламени механическим термостатом. Когда основная горелка гасится при высокой температуре теплоносителя, продолжает работать пилотная.
Котлы с электронным розжигом останавливают подачу газа в простое полностью. Как только теплоноситель остынет ниже критической температуры, разряд поджигает основную горелку, и нагрев возобновляется. Кроме того, электричеством часто приводится в движение наддувный вентилятор, подающий воздух к горелке.
Какая схема лучше? Если у вас часты перебои с электроэнергией, более уместным будет энергонезависимый газовый котел отопления. Именно потому, что он способен обходиться без электричества в принципе. С другой стороны, эти устройства менее экономичны: на поддержание пилотного пламени уходит до 20% всего потребляемого газа.
Еще одна полезная особенность, которой лишены газовые энергонезависимые котлы отопления — возможность контроля погоды и управления по внешнему термостату, снимающему температуру, к примеру, в удаленной комнате. О программировании температурного режима на день или неделю речь, разумеется, тоже не идет.
Соляра
Здесь все просто: соляровые котлы ПОЛНОСТЬЮ идентичны газовым котлам с электронным розжигом. Различаются лишь горелки. Собственно, производится масса двухтопливных установок.
Понятно, что без наддувного вентилятора и электронного розжига устройства просто не смогут работать.
Варианты установки
Итак, для начала разберемся с вариантами подключения электрокотла в частном доме и квартире своими руками:
- Если мощность водонагревателя не превышает 3,5 кВт, то обычно он запитывается от розетки. При этом допускается использование однофазной сети 220В.
- В том случае, если мощность варьируется в пределах 3,5-7 кВт, необходимо осуществлять электромонтаж своими руками напрямую от распределительной коробки. Это связано с тем, что розетка может не выдержать высоких токовых нагрузок. Как и в предыдущем случае, 220-вольтная сеть допускается для применения.
- Ну и последний вариант, который может встретиться – электрокотел, мощностью свыше 7 кВт. В этом случае необходимо не только вести отдельный кабель от распредкоробки, но и использовать более мощную 3-х фазную сеть 380В.
