Система центрального отопления
Техническое решение относится к области устройств центрального отопления зданий и сооружений. При этом его целесообразно использовать в процессе реконструкции систем отопления существующего жилищного фонда для улучшения удобства их эксплуатации и экономии тепловой энергии. Указанный технический эффект достигается за счет того, что поэтажная разводка тепловых магистралей в каждом отапливаемом помещении выполнена в виде двух самостоятельных систем функционирующих одновременно: дежурной подсистемы с подключением отопительных приборов помещений непосредственно к стоякам и имеющей централизованные устройства контроля и регулирования; оперативно регулируемая подсистема, у которой отопительные приборы подключены к горизонтальным ветвям отдельной самостоятельной поэтажной разводки, при этом каждая поэтажная ветвь оборудована индивидуальными (локальными) средствами отключения, регулирования и учета расхода теплоносителя; кроме этого регулирующими вентилями снабжен каждый отопительный прибор. Для создания отопительной системы такой конструкции можно использовать уже ранее существующие разводки центрального отопления в ремонтируемых зданиях в качестве дежурной (антиразмораживающей) части всего комплекса отопительной разводки, после очистки ее проходных сечений промывкой растворов ингибиторов. Применение заявленного технического решения позволит достичь максимальной экономии тепловой энергии в сочетании с созданием микроклиматического комфорта температурного режима в помещениях за счет возможности регулирования и даже полного локального отключения подачи теплоносителя в случае достаточности так называемого дежурного отопления (например, при достаточно теплой погоде или при отсутствии жильцов в отапливаемых помещениях).
Заявляемое техническое решение относится к области центрального отопления зданий и сооружений, в частности, заявляемую систему центрального отопления предполагается использовать при реконструкции существующего жилого фонда, если при этом существующие системы центрального отопления находятся в хорошем техническом состоянии, и не требуется их замены по причине физического износа.
Заявляемая система центрального отопления зданий и сооружений может быть использована с различными типами теплоносителей, например для водяного отопления.
Известны системы центрального водяного отопления зданий и сооружений, состоящие из источника теплоносителя, тепловой сети, включающей подающую и обратную магистрали и элементы разводки по отапливаемым помещениям, включающие подающие и обратные стояки с ветвями трубопроводов, соединяющих их с нагревательными приборами, например, комнатными радиаторами, при этом тепловая сеть снабжена запорной и регулирующей арматурой расхода теплоносителя, например, в виде трехходовых кранов, вентилей, кранов двойной регулировки и т. п., устанавливаемых на стояках и отводах которые также при необходимости оборудуются воздухоотводными устройствами (воздушными кранами). В такой системе центрального отопления подающий и обратный стояки проходят через каждое помещение (квартиру или комнату) и соединяют все нагревательные приборы этих помещений последовательно на всех этажах, от первого до последнего верхнего этажа (см. Книга М.И. Кисин "Отопление и вентиляция". Часть 1. "Отопление". Издательство литературы по строительству и архитектуре. М. 1955 г. стр.233-240).
Однако в таких системах отопления непредусмотрено осуществление оперативного регулирования расхода тепловой энергии в каждом отапливаемом помещении (в каждой квартире) и не предусмотрен поквартирный учет расхода потребляемой тепловой энергии. Вследствие этого оплата за отопление потребителями производится не за фактический расход, а по усредненному показателю расхода тепла на 1 кв.м. общей площади, или по кубатуре отапливаемого помещения. Такой порядок не стимулирует потребителей к энергосбережению и приводит к большому перерасходу потребляемой тепловой энергии.
Следует также отметить, что реконструкцию таких систем центрального отопления, которые в настоящее время должны модернизироваться, в соответствии с новыми строительными нормами и
правилами, только установкой на них оперативных устройств контроля потребления тепловой энергии осуществлять не целесообразно, поскольку это требует установки в каждом помещении отдельных теплосчетчиков при каждом нагревательном приборе. Кроме того, при этом затруднен или невозможен поквартирный учет расхода тепла. Такое мероприятие экономически неэффективно, поскольку требует неоправданных затрат, и на практике оно не пригодно для реализации и требует полной замены системы.
Известна система центрального отопления зданий и сооружений, содержащая источник теплоносителя с устройствами контроля его подачи, включающие устройства учета расхода, отключения и регулирования подачи теплоносителя, тепловую сеть с подающей и обратной магистралями и ветвями горизонтальной поэтажной разводки по нагревательным приборам в отапливаемых помещениях, включающими подающие и обратные стояки, и горизонтальные участки трубопроводов (см. Книга В.Д.Дроздов. "Отопление". М., "Высшая школа". 1976 г. стр.59, рис.11,8)
Эта система центрального отопления выбрана в качестве прототипа.
Однако эта известная система используется предпочтительно для общественных зданий, в ней отсутствуют поэтажные устройства учета тепловой энергии (теплосчетчики), так как в их установке не было необходимости (для общественных зданий достаточно общего теплосчетчика). В этой системе не предусмотрено оперативное регулирование потребляемой тепловой энергии, невозможно осуществление точной корректировки температуры в помещении, так как осуществляется только количественно-качественное (расхода и температуры) регулирование и подача теплоносителя (из источника теплоносителя - теплового пункта здания или котельной, по графику подачи теплоносителя).
Проведен патентный поиск по теме: "Системы центрального отопления зданий и сооружений", МПК7 F 24 D 3/00, 3/08, 17/00. В результате проведенного поиска выявлены технические решения (см. Патент РФ №2123155, F 24 D 3/08, опубл. 10.12.1998 г. Система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя и горячим водоснабжением". Патент РФ №2076280 МПК 7 F 24 D 3/00, опубл.27.03.1997 г. "Водяная закрытая система централизованного теплоснабжения". Патент РФ №2076281 МПК7 F 24 D 3/00, 3/08, 17/00, опубл. 27.03.1997 г. "Система централизованного теплоснабжения").
Проведенный патентный и научно-технический информационный поиск и анализ выявленных технических решений показал, что в настоящее время не известны системы центрального отопления зданий и сооружений с заявляемыми отличительными признаками, позволяющими получить новый технический результат, на который претендует заявитель.
Техническим результатом заявляемой системы центрального отопления зданий и сооружений является повышение удобства в эксплуатации при экономии потребляемой тепловой энергии путем обеспечения возможности оперативного регулирования температуры в помещении и поквартирного учета потребляемой тепловой энергии.
Новый технический результат достигается тем, что в системе центрального отопления, содержащей источник теплоносителя, устройства контроля его подачи, включающие средства учета расхода, отключения и регулирования, тепловую сеть с подающей и обратной магистралями и ветвями поэтажной разводки по нагревательным приборам в отапливаемых помещениях, включающими подающие и обратные стояки, и горизонтальные участки трубопроводов, в отличие от прототипа, поэтажная разводка в каждом отапливаемом помещении выполнена в виде отдельных ветвей: дежурной, с вертикальным, последовательным подключением нагревательных приборов и централизованным подключением устройств контроля подачи теплоносителя, и оперативно регулируемой ветви, с параллельной поэтажной горизонтальной разводкой, снабженной поэтажными средствами отключения, регулирования и учета расхода теплоносителя, которые установлены на горизонтальных участках трубопроводов. При этом с целью достижения нового технического результата -упрощения конструкции системы путем исключения индивидуальных воздухоотводных кранов, установленных на нагревательных приборах, нагревательные приборы, подключенные к оперативно регулируемой ветви, установлены ниже горизонтальных участков трубопроводов, а также при наличии дверных проемов в стенах отапливаемых помещений, горизонтальные трубопроводы оперативно регулируемой ветви между нагревательными приборами могут иметь участки, расположенные ниже уровня установки этих приборов.
На фиг.1 показана заявляемая система центрального отопления зданий и сооружений.
На фиг.2 представлен вариант системы подключения нагревательных приборов, в оперативно регулируемой ветви, установленные ниже горизонтальных участков трубопроводов.
На фиг.3 представлен вариант системы при наличии дверных проемов в стенах отапливаемых помещений.
На фиг.4 изображен фрагмент рабочего чертежа реконструированной системы центрального отопления зданий и сооружений.
Система центрального отопления, представленная на фиг.1 содержит: центральный тепловой пункт (ЦТП), источник теплоносителя 1,подающую 2 и обратную 3 магистрали. Дежурную (антиразмораживающую) ветвь трубопроводов 4. Элементы разводки по отапливаемым помещениям, выключающим подающие (вертикальные) стояки 5 и обратные стояки 6 с трубопроводами горизонтальной разводки к нагревательным приборам 7. Ветви горизонтальной разводки также предполагают и поэтажные оперативно регулируемые отделы 8. При этом ветви поэтажной разводки содержат запорную арматуру отключения (краны) 9, а оперативно регулируемые ветви содержат устройства регулирования расхода теплоносителя (трехходовые краны) 10 и устройства учета расхода теплоносителя (счетчики) 11. Для стравливания воздушных пробок ветви трубопроводов или нагревательные приборы оборудованы воздушными кранами 12.
Вариант выполнения системы подключения нагревательных приборов в оперативно регулируемой ветви при их расположении ниже горизонтальных трубопроводов фиг.2 содержит: запорную арматуру 9, регулировочные устройства 10 и учетные счетчики, позволяющие контролировать поступление теплоносителя в нагревательные приборы.
Фиг.3 иллюстрирует расположение тех же самых элементов оперативно-регулируемой ветви при огибании трубопроводами разводки дверных проемов внутренних и наружных стен жилых помещений.
На фиг.4 изображены все необходимые вышеперечисленные элементы поэтажной разводки, как детали рабочего чертежа.
Система работает следующим образом: нагретый теплоноситель поступает от источника 1 по магистрали 2 и прямым стоякам поэтажной разводки 5. При относительно теплой погоде или при отсутствии жильцов можно ограничиться работой дежурной ветви 4, поддерживающую плюсовую температуру в помещениях. При похолодании
и наличии жильцов в отапливаемых помещениях открывается доступ теплоносителя в оперативно регулируемые разводки 8 для дополнительного обогрева помещений до необходимого уровня микроклимата. Отработанный теплоноситель возвращается по обратным стоякам 6 и обратной магистрали 3 в ЦТП 1 для повторного цикла нагрева.
Предлагаемое техническое решение позволяет использовать элементы существующих систем отопления в качестве дежурной ветви для всех этажей здания, дополняя их при этом элементами модернизированной оперативно регулируемой системы в виде разводок индивидуально, для каждого отапливаемого помещения или квартиры. При этом пользователям целесообразно выставлять два отдельных счета для оплаты за отопление: за дежурное, минимальное отопление и дополнительное, обеспечивающее максимальный комфорт и экономию энергоресурсов.
1. Система центрального отопления, содержащая источник теплоносителя, устройства контроля его подачи, включающие устройства учета расхода, отключения и регулирования, тепловую сеть с подающей и обратной магистралями и ветвями поэтажной разводки по нагревательным приборам в отапливаемых помещениях, включающими подающие и обратные стояки и горизонтальные участки трубопроводов, отличающаяся тем, что поэтажная разводка в каждом отапливаемом помещении выполнена в виде отдельных ветвей: дежурной, с вертикальным последовательным подключением нагревательных приборов и централизованным подключением устройств контроля подачи теплоносителя, и оперативно регулируемой ветви, с параллельной горизонтальной разводкой, снабженной поэтажными средствами отключения, регулирования и учета расхода теплоносителя, которые установлены на горизонтальных участках трубопроводов.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что нагревательные приборы, подключенные к оперативно регулируемой ветви, установлены ниже горизонтальных участков трубопроводов.
3. Система по п.2, отличающаяся тем, что при наличии дверных проемов в стенах отапливаемых помещений, горизонтальные трубопроводы оперативно регулируемой ветви между нагревательными приборами могут иметь участки, расположенные ниже уровня установки этих приборов.
