Para la calefacción de espacios, se utiliza un sistema de suministro de calor abierto y cerrado. La última opción proporciona además agua caliente al consumidor. Al mismo tiempo, es necesario controlar la reposición constante del sistema.
Un sistema cerrado usa agua solo como portador de calor. Circula constantemente en un circuito cerrado donde las pérdidas son mínimas.
Cualquier sistema consta de tres partes principales:
- fuente de calor: sala de calderas, cogeneración, etc.;
- redes de calefacción a través de las cuales se transporta el refrigerante;
- consumidores de calor: calentadores, radiadores.
Características de un sistema abierto
La ventaja de un sistema abierto es su rentabilidad. Debido a la gran longitud de las tuberías, la calidad del agua se deteriora: se vuelve turbia, adquiere color y tiene un olor desagradable. Los intentos de limpiarlo hacen que su uso sea costoso.
Las tuberías de calefacción se pueden ver en las grandes ciudades. Tienen un gran diámetro y están envueltos en un aislante térmico. A partir de ellos, se realizan ramificaciones a viviendas individuales a través de una subestación térmica. El agua caliente se suministra para su uso y para los radiadores de calefacción desde una fuente común. Su temperatura oscila entre 50 y 75 ° C.
La conexión del suministro de calor a la red se realiza de forma dependiente e independiente que implementan sistemas de suministro de calor cerrados y abiertos. La primera es suministrar agua directamente, utilizando bombas y unidades elevadoras, donde se lleva a la temperatura requerida mezclándola con agua fría. Un método independiente consiste en suministrar agua caliente a través de un intercambiador de calor. Es más caro, pero la calidad del agua del consumidor es mayor.
Características de un sistema cerrado.
La línea de calor se fabrica en forma de circuito cerrado separado. El agua que contiene se calienta a través de intercambiadores de calor de la red de cogeneración. Aquí se requieren bombas adicionales. El régimen de temperatura es más estable y el agua es mejor. Permanece en el sistema y no se lo quita el consumidor. Las pérdidas mínimas de agua se recuperan mediante la reposición automática.
El sistema autónomo cerrado recibe energía del portador de calor suministrado a los puntos de calentamiento. Allí, el agua se lleva a los parámetros requeridos. Para los sistemas de calefacción y el suministro de agua caliente, se admiten diferentes regímenes de temperatura.
La desventaja del sistema es la complejidad del proceso de tratamiento del agua. También es costoso entregar agua a subestaciones ubicadas alejadas unas de otras.
Elementos del sistema obligatorio
Tanque de expansión cerrado
El tanque de expansión puede estar abierto o cerrado (expansomat). Un sistema cerrado con un compensador se usa con más frecuencia, ya que el agua se evapora en un circuito abierto. En tal sistema, el oxígeno atmosférico entra y conduce a la corrosión de las partes internas de acero.
Elementos del sistema de calefacción de una casa particular con circulación forzada:
- caldera para combustible gaseoso, sólido o líquido;
- tanque de expansión de membrana;
- bomba de circulación de capacidad adecuada;
- pilas
- tubería;
- conexiones y adaptadores;
- válvulas para diversos fines, grifos;
- salidas de aire;
- filtros;
- sujetadores.
El equipo de bombeo debe asegurar el movimiento del portador de energía, por lo tanto, se selecciona en función de la potencia. Una bomba excesivamente fuerte crea ruido adicional y desperdicia electricidad.
En una línea cerrada, se proporciona un grupo de seguridad, que se coloca en la salida de la línea de suministro de la unidad de calefacción.Coordina la presión y alivia el exceso de presión en caso de emergencia, y normalmente elimina el aire de la tubería.
Tuberías de calefacción
En la actualidad, las redes de calefacción doméstica se encuentran en situación de emergencia. Debido al alto desgaste de las comunicaciones, es más barato reemplazar las tuberías de la red de calefacción por otras nuevas que realizar reparaciones permanentes.
Es imposible renovar de inmediato todas las comunicaciones antiguas del país. Durante la construcción o revisión de las casas, se instalan nuevas tuberías en aislamiento de espuma de poliuretano (PPU), que reduce varias veces las pérdidas de calor. Las tuberías para la calefacción principal se fabrican con una tecnología especial, llenando el espacio entre la tubería de acero ubicada en el interior y la carcasa con espuma.
La temperatura del líquido transportado puede alcanzar los 140 ° C.
El uso de espuma de poliuretano como aislamiento térmico le permite mantener el calor mucho mejor que los materiales protectores tradicionales.
Suministro de calor para edificios residenciales de varios apartamentos.
A diferencia de una cabaña de verano o una cabaña, el suministro de calor de un edificio de apartamentos contiene un diseño complejo de tuberías y calentadores. Además, el sistema incluye controles y seguridad.
Para las instalaciones residenciales, existen estándares de calefacción, que indican niveles críticos de temperatura y errores permitidos, según la temporada, el clima y la hora del día. Si comparamos un sistema de calefacción cerrado y abierto, el primero mantiene mejor los parámetros necesarios.
El suministro de calor municipal debe garantizar el mantenimiento de los parámetros básicos de acuerdo con GOST 30494-96.
Las mayores pérdidas de calor se producen en las escaleras de los edificios residenciales.
La mayor parte del suministro de calor se realiza de acuerdo con tecnologías antiguas. Esencialmente, los sistemas de calefacción y refrigeración deben combinarse en un complejo común.
Las desventajas de la calefacción urbana en edificios residenciales llevan a la necesidad de crear sistemas individuales. Esto es difícil de hacer debido a problemas a nivel legislativo.
Cinco preguntas sobre sistemas de calefacción abiertos y cerrados
Pregunta número 5. ¿Vale la pena construir un jardín?
La gran pregunta es, ¿es necesario ir a esos costos en absoluto? Jefe del Departamento de Suministro y Ventilación de Calor y Gas, Universidad Técnica Estatal de Ulyanovsk, Doctor en Ciencias Técnicas y profesor Vladimir Sharapov
Estoy seguro de que quienes abogan por la eliminación de los sistemas abiertos simplemente tienen una comprensión deficiente de los fundamentos del funcionamiento de los sistemas de cogeneración y calefacción en general: el uso de fuentes de calor de bajo grado (incluido el vapor de escape de las turbinas) para la calefacción. grandes cantidades de agua de reposición de la red de calefacción de la CHPP ”. Como ejemplo, el profesor cita la CHPP de Yuzhnaya en San Petersburgo, donde, cuando el sistema está cerrado, el exceso de consumo anual de combustible puede superar las 100 mil toneladas de combustible equivalente.
Sharapov también confía en que los sistemas abiertos siguen siendo capaces de mantener una alta calidad del agua de la red en todos los sistemas "debido a la posibilidad de un tratamiento centralizado antiincrustante y anticorrosión altamente eficiente del agua de reposición en los CHPP". Y que en general son "más fiables que los sistemas cerrados en términos sanitarios y epidemiológicos", ya que "la total hermeticidad de los sistemas cerrados debe considerarse un mito".
“En teoría, la separación de los circuitos no solo debería asegurar el suministro de agua caliente al consumidor con los parámetros exigidos por las normas sanitarias, sino también reducir el daño a las redes de calefacción mejorando la calidad del agua de la red. En la práctica, sin embargo, estas mejoras esperadas generalmente no se logran.El hecho es que no hay sistemas ideales, y los elementos más importantes de los sistemas cerrados, los calentadores de agua caliente, tienen fugas a través de las cuales el agua fría del grifo fluye hacia la red de calefacción y regresa. Por tanto, los beneficios esperados de un sistema cerrado no se materializan. En el primer caso, el agua del sistema de suministro de agua fría ingresa a la red de calefacción, que no se ha sometido a la preparación (desaireación) necesaria para las redes de calefacción, como resultado, la tasa de corrosión aumenta. Según los datos disponibles, la intensidad de la corrosión interna en sistemas abiertos y cerrados es aproximadamente la misma. Y en el segundo caso (cuando el agua de la red de calefacción ingresa al sistema de agua caliente por fugas), la calidad del agua caliente será peor que en un sistema abierto, ya que el consumidor recibirá agua que no cumple con los estándares de agua potable. ", explica el subdirector de la División de Calor de SGK sobre el desarrollo de perspectivas Alexander Grigoriev
.
“Se sabe que el propósito de la transición a sistemas cerrados de ACS es mejorar la calidad del agua caliente y la calidad del suministro de calor. Pero en San Petersburgo, por ejemplo, la calidad del agua caliente cumple con los estándares. Las ventajas de un sistema de ACS cerrado no se discuten: esto supone un ahorro en las pérdidas de calor cuando el agua caliente circula por la red de calefacción, además de que se reduce el riesgo de accidentes en la red de calefacción, lo que a menudo ocurre en San Petersburgo. Sin embargo, los costos de traducción son colosales y su conveniencia requiere una discusión adicional ", el senador está seguro Andrey Kutepov
.
De una forma u otra, pero hasta ahora no será posible cumplir con el requisito actual de la ley: se pierde tiempo, se ha ido el tren. Esto significa que finalmente vale la pena "bajar" los proyectos al suelo y dar a los especialistas locales el derecho a decidir por sí mismos qué suministro de agua utilizar. “Es importante estudiar la experiencia de los líderes: ¿cómo se las arreglaron para hacer frente a una tarea tan difícil en condiciones de recursos limitados y frenar el crecimiento de las tarifas? Serán útiles los programas educativos para municipios y regiones. El cambio automático de los plazos normativos para el "cierre" de sistemas abiertos a la derecha es una forma mucho más sencilla, pero definitivamente desmotivante ", dice Yuri Melnikov
... Pero hasta ahora, aparentemente, el único posible.
Suministro de calor autónomo de un edificio residencial.
En los edificios del tipo antiguo, según el proyecto, se proporciona un sistema centralizado. Los esquemas individuales le permiten elegir los tipos de sistemas de suministro de calor en términos de reducción de costos de energía. Aquí existe la posibilidad de que se apague el móvil si no es necesario.
El diseño de sistemas autónomos se lleva a cabo teniendo en cuenta los estándares de calefacción. Sin esto, la casa no se puede encargar. El cumplimiento de las normas garantiza la comodidad de los residentes de la casa.
La fuente de calentamiento del agua suele ser una caldera de gas o eléctrica. Debe seleccionar un método para limpiar el sistema. En sistemas centralizados se utiliza el método hidrodinámico. De forma independiente, puede utilizar productos químicos. En este caso, es necesario tener en cuenta la seguridad de la influencia de los reactivos en radiadores y tuberías.
El papel de una bomba de circulación para calentar una casa privada.
Para evaluar visualmente el papel de la bomba de circulación en el circuito de calefacción, vale la pena enumerar las principales ventajas de su instalación:
- Un circuito de calefacción con bomba es más fácil de instalar, porque no es necesario observar el ángulo de inclinación de las tuberías, que es obligatorio para los circuitos hidráulicos
- Admitamos un diámetro de tubería menor, porque la bomba proporcionará fácilmente un flujo forzado del refrigerante
- No hay restricciones al comprar un radiador de cualquier diseño, la circulación forzada en el sistema de calefacción superará la resistencia de sus secciones estrechas.
- Debido a las tuberías estrechas, el interior de la habitación se ve más ordenado, el cableado es más fácil de ocultar
- La tubería no está limitada en longitud, como es el caso del flujo natural de agua a lo largo del contorno.
- La capacidad de hacer un cableado múltiple.
- Gracias a la bomba, es posible instalar "suelos cálidos" en la casa.
No puede prescindir de una bomba de circulación, este es un matiz del sistema.
Marco legal para las relaciones en el campo del suministro de calor.
La relación entre las empresas de energía y los consumidores está regulada por la Ley Federal de Suministro de Calor N ° 190, que entró en vigor en 2010.
- El capítulo 1 establece los conceptos básicos y las disposiciones generales que determinan el alcance de los fundamentos legales de las relaciones económicas en el suministro de calor. También incluye suministro de agua caliente. Se aprueban los principios generales de organización del suministro de calor, que consisten en crear sistemas confiables, eficientes y en desarrollo, lo cual es muy importante para vivir en el difícil clima ruso.
- Los capítulos 2 y 3 reflejan el amplio alcance de los poderes de las autoridades locales que administran los precios en el campo del suministro de calor, aprueban las reglas para su organización, contabilizan el consumo de energía térmica y los estándares para sus pérdidas durante la transmisión. La plenitud del poder en estos asuntos le permite controlar las organizaciones de suministro de calor relacionadas con los monopolistas.
- El capítulo 4 refleja la relación entre el proveedor de calor y el consumidor sobre la base del contrato. Se consideran todos los aspectos legales de la conexión a las redes de calefacción.
- El Capítulo 5 refleja las reglas para prepararse para la temporada de calefacción y reparar las redes y fuentes de calefacción. Describe qué hacer en caso de impagos en virtud del contrato y conexiones no autorizadas a redes de calefacción.
- El capítulo 6 define las condiciones para la transición de una organización al estado de autorregulación en el campo del suministro de calor, la organización de la transferencia de derechos de propiedad y uso del objeto de suministro de calor.
Los usuarios de calor deben conocer las disposiciones de la Ley Federal sobre suministro de calor para poder defender sus derechos legales.
Elaboración de un esquema de suministro de calor.
El esquema de suministro de calor es un documento de diseño previo, que refleja las relaciones legales, las condiciones para el funcionamiento y desarrollo del sistema de suministro de calor para el distrito urbano, asentamiento. En relación a esto, la ley federal incluye ciertas normas.
- Los planes de suministro de calor para los asentamientos son aprobados por las autoridades ejecutivas o el autogobierno local, según el tamaño de la población.
- Debe haber una única organización de suministro de calor para el territorio correspondiente.
- El diagrama indica las fuentes de energía con una indicación de sus principales parámetros (carga, horarios de trabajo, etc.) y el radio de acción.
- Se indican las medidas para el desarrollo del sistema de suministro de calor, la conservación del exceso de capacidad, la creación de condiciones para su funcionamiento ininterrumpido.
Las instalaciones de suministro de calor están ubicadas dentro de los límites del asentamiento de acuerdo con el esquema aprobado.
Organización independiente del sistema de calefacción.
Disposición de la sala de calderas
Se puede hacer una buena opción de calefacción de alta calidad con sus propias manos, teniendo en cuenta los costos de diseño, la compra de equipos y la complejidad de la organización. La mejor opción para una casa particular sería un tipo de comunicaciones cerradas con bomba de circulación y tanques. Su creación se realiza de la siguiente manera:
- Cálculos de comunicaciones. Pedido de una empresa de diseño o producido con una calculadora en línea.
- Coordinación del proyecto, obtención de permisos y condiciones técnicas.
- Compra de equipamiento. Necesitará una caldera de calefacción, una bomba, tuberías, un tanque de expansión, radiadores (circuitos, si se planea un piso cálido), salidas de aire, dispositivos de cierre, controladores automáticos.
- Instalación de calderas y equipamiento de sala de calderas. Se organiza una ventilación de alta calidad en la habitación, se equipa una chimenea. Las superficies de las paredes, el suelo y el techo están revestidas con materiales resistentes al fuego.
- Instalación de bomba de circulación, colector de distribución y dispositivos de medición.
- Revestimiento de la tubería hasta los puntos de ubicación de las baterías.
- Instalación de radiadores.
- Prueba de presión del sistema. El primer lanzamiento se realiza en presencia de especialistas.
El circuito del colector es difícil de instalar y costoso, pero debido al ajuste de los contornos, las condiciones de vida en la habitación serán cómodas.
Existen varias diferencias entre las líneas de suministro de calor abiertas y cerradas. Vale la pena elegir un sistema de calefacción según las condiciones y el lugar de instalación. Una carretera abierta es fácil de organizar. Los especialistas deben crear un sistema cerrado.
