Система отопления многоэтажного дома: схема подачи отопления в панельных высотных домах, система в стене, фото и видео примеры

Содержание

схема подачи отопления в панельных высотных домах, система в стене, фото и видео примеры

Содержание:

1. Особенности отопительной системы многоквартирных домов
2. Назначение и принцип действия элеваторного узла
3. Конструктивные особенности схемы отопления
4. Разводка трубопровода в многоэтажном доме
5. Типы радиаторов для обогрева многоквартирных домов

Квартира в многоэтажном доме – это городская альтернатива частным домам, и в квартирах проживает очень большое количество людей. Популярность городских квартир не является странной, ведь в них есть все, что требуется человеку для комфортного проживания: отопление, канализация и горячее водоснабжение. И если два последних пункта не нуждаются в особом представлении, то схема отопления многоэтажного дома требует детального рассмотрения. С точки зрения конструктивных особенностей, централизованная система отопления в многоквартирном доме имеет ряд отличий от автономных конструкций, что позволяет ей обеспечить дом тепловой энергией в холодную пору года.

Особенности отопительной системы многоквартирных домов

При оборудовании отопления в многоэтажных домах необходимо в обязательном порядке соблюдать требования, устанавливаемые нормативной документацией, к которой относятся СниП и ГОСТ. В этих документах указано, что отопительная конструкция должна обеспечивать в квартирах постоянную температуру в пределах 20-22 градусов, а влажность должна варьироваться от 30 до 45 процентов.

Несмотря на наличие норм, многие дома, особенно из числа старых, не соответствуют данным показателям. Если это так, то в первую очередь нужно заняться установкой теплоизоляции и поменять отопительные приборы, а уже потом обращаться в теплоснабжающую компанию. Отопление трехэтажного дома, схема которого изображена на фото, можно приводит в качестве примера хорошей отопительной схемы.

Чтобы достичь необходимых параметров, используется сложная конструкция, требующая качественного оборудования.

При создании проекта отопительной системы многоквартирного дома специалисты используют все свои знания, чтобы достичь равномерного распределения тепла на всех участках теплотрассы и создать сопоставимое давление на каждом ярусе здания. Одним из неотъемлемых элементов работы такой конструкции является работа на перегретом теплоносителе, что предусматривает схема отопления трехэтажного дома или других высоток.

Как это работает? Вода поступает прямо с ТЭЦ и разогрета до 130-150 градусов. Кроме того, давление увеличено до 6-10 атмосфер, поэтому образование пара невозможно – высокое давление будет прогонять воду по всем этажам дома без потерь. Температура жидкости в обратном трубопроводе в таком случае может достигать 60-70 градусов. Конечно, в разное время года температурный режим может меняться, поскольку он напрямую завязан на температуру окружающей среды.

Назначение и принцип действия элеваторного узла

Выше было сказано, что вода в отопительной системе многоэтажного здания разогревается до 130 градусов. Но такая температура не нужна потребителям, и нагревать батареи до такого значения абсолютно бессмысленно, независимо от этажности: система отопления девятиэтажного дома в данном случае не будет отличаться от любой другой. Объясняется все довольно просто: подача отопления в многоэтажных домах завершается устройством, переходящим в обратный контур, которое называется элеваторным узлом. В чем смысл этого узла, и какие функции на него возложены?

Разогретый до высокой температуры теплоноситель попадает в элеваторный узел, который по принципу своего действия похож на инжектор-дозатор. Именно после этого процесса жидкость осуществляет теплообмен. Выходя через элеваторное сопло, теплоноситель под высоким давлением выходит через обратную магистраль.

Кроме того, через этот же канал жидкость поступает на рециркуляцию в отопительную систему. Все эти процессы в совокупности позволяют смешивать теплоноситель, подводя его к оптимальной температуре, которой достаточно для обогрева всех квартир. Использование элеваторного узла в схеме позволяет обеспечить наиболее качественное отопление в высотных домах, независимо от этажности.

Конструктивные особенности схемы отопления

В цепи отопления за элеваторным узлом находятся разные задвижки. Их роль нельзя недооценивать, поскольку они дают возможность регулировать отопление в отдельных подъездах или в целом доме. Чаще всего регулировка задвижек осуществляется вручную сотрудниками теплоснабжающей компании, если возникает такая необходимость.

В современных зданиях нередко используются дополнительные элементы, вроде коллекторов, тепловых счетчиков на батареи и другого оборудования. В последние годы почти каждая система отопления высотных зданий оснащается автоматикой, чтобы минимизировать вмешательство человека в работу конструкции. Все описанные детали позволяют добиться лучшей производительности, повышают КПД и дают возможность более равномерно распределять тепловую энергию по всем квартирам.

Разводка трубопровода в многоэтажном доме

Как правило, в многоэтажных домах используется однотрубная схема разводки с верхним или нижним розливом. Расположение прямой и обратной трубы может варьироваться в зависимости от множества факторов, включая даже регион, где расположено здание. Например, схема отопления в пятиэтажном доме будет конструктивно отличаться от отопления в трехэтажных зданиях.

При проектировании отопительной системы учитываются все эти факторы, и создается наиболее удачная схема, позволяющая довести все параметры до максимума. Проект может предполагать различные варианты розлива теплоносителя: снизу вверх или наоборот. В отдельных домах устанавливаются универсальные стояки, которые обеспечивают поочередность движения теплоносителя.

Типы радиаторов для обогрева многоквартирных домов

В многоэтажных домах нет единого правила, позволяющего использовать конкретный вид радиатора, поэтому выбор особо не ограничивается. Схема отопления многоэтажного дома довольно универсальна и имеет хороший баланс между температурой и давлением.

К основным моделям радиаторов, используемых в квартирах, можно отнести следующие устройства:

Чугунные батареи. Нередко используются даже в самых современных зданиях. Дешево стоят и очень легко монтируются: как правило, установкой данного типа радиаторов владельцы квартир занимаются самостоятельно.
Стальные отопители. Этот вариант является логичным продолжением разработок новых отопительных приборов. Будучи более современными, стальные панели отопления демонстрируют хорошие эстетические качества, довольно надежны и практичны. Очень хорошо сочетаются с регулирующими элементами отопительной системы. Специалисты сходятся во мнении, что именно стальные батареи можно назвать оптимальными при использовании в квартирах.
Алюминиевые и биметаллические батареи. Изделия, изготовленные из алюминия, очень ценятся владельцами частных домов и квартир. Алюминиевые батареи имеют самые лучшие показатели, если сравнивать с предыдущими вариантами: отличные внешние данные, небольшой вес и компактность отлично сочетаются с высокими эксплуатационными характеристиками. Единственный минус этих устройств, который нередко отпугивает покупателей – высокая стоимость. Тем не менее специалисты не рекомендуют экономить на отоплении и считают, что такое вложение окупится довольно быстро.

Заключение

Правильный выбор батарей для централизованной системы отопления зависит от рабочих показателей, которые присущи теплоносителю в данном районе. Зная скорость остывания теплоносителя и тем его движения, можно рассчитать необходимое количество секций радиатора, его размеры и материал. Не стоит забывать и о том, что при замене отопительных приборов необходимо проследить за соблюдением всех правил, поскольку их нарушение может привести к возникновению дефектов в системе, и тогда отопление в стене панельного дома не будет выполнять свои функции (прочитайте: “Трубы отопления в стене”).

Выполнять ремонтные работы в отопительной системе многоквартирного дома самостоятельно также не рекомендуется, особенно в том случае, если это отопление в стенах панельного дома: практика показывает, что жильцы домов, не имея соответствующих знаний, способны выбросить важный элемент системы, посчитав его ненужным.

Централизованные системы отопления демонстрируют хорошие качества, но их нужно постоянно поддерживать в рабочем состоянии, а для этого нужно следить за многими показателями, включая теплоизоляцию, износ оборудования и регулярной замены отработавших свое элементов.

Порядок и ошибки пуска центральной системы отопления многоэтажного дома.

Мы делаем отопление, Которое работает

24. 05.20

Прорвало радиатор в квартире, кто виноват, и что делать

Спустя два месяца самоизоляции клиенты уже стали спокойно реагировать на то, что экспертизу прорыва радиатора можно провести удаленно.

22.03.20

Произошел разрыв трубопровода, был ли это гидроудар, как определить чья вина

К нам обратился заказчик, у которого произошел разрыв трубопровода, что привело к затоплению собственной квартиры и соседей. Управляющая компания нашла причину, чтобы переложить ответственность на собственника квартиры.

31.12.19

С Новым годом 2020!!!

Поздравляю с Новым годом 2020 и новым десятилетием!!!

Желаю исполнения всех поставленных целей в Новом году и новых горизонтов. Пусть все сбудется в Новом году!

19.12.19

Экспертиза разрыва полотенцесушителя из-за гидроудара – защита в суде

Уже не первый раз сталкиваемся с такой ситуацией, когда имея на руках грамотную техническую экспертизу разрыва полотенцесушителя, заказчик решает сэкономить деньги на юристе, что приводит к проигрышу в суде

09. 12.19

Прорвало радиатор отопления, каковы причины аварии

В частном 6-ти этажном доме в центре Москвы прорвало чугунный радиатор отопления «Ретро» у радиатора произошел надлом пробки/заглушки, что привело к затоплению помещений.

Пуск отопления многоэтажного дома часто связан с неприятностями, возникающими из-за незнания правил. Для запуска отопления необходимо соблюдать определенный порядок и последовательность.

Начало отопительного сезона в ЖКХ часто осложняется проблемами неравномерного прогрева на верхних этажах высотного дома, а также целых стояков и квартир.

Такие проблемы образуются из-за быстрого запуска отопительной системы. При быстром наполнении трубопроводов высотного дома в системе образуются воздушные пробки в системе отопления многоэтажного дома, которые не дают прогреваться стоякам и целым квартирам.

Летом, после гидравлического испытания трубопровода, система отопления остается без движения, давление падает. Для того чтобы при запуске система не наглоталась воздуха и не набралась воздушных пробок, необходимо соблюдать определенные правила запуска системы отопления многоэтажного дома. Как правильно заполнить систему отопления водой многоквартирного дома, а именно:

1. Выполнить плавный запуск теплоносителя в систему. Подпиточные насосы в ЦТП включать на минимальных оборотах, чтобы теплоноситель наполнял систему не резко, быстро скачком, а медленно и постепенно.
2. Наполнение системы должно выполняться через обратную магистраль любой системы малоэтажного и высотного дома, то есть снизу вверх. При таком наполнении вода, теплоноситель, плавно вытесняет весь воздух, накопившийся в системе за летний период, таким образом, вытесняя из системы воздушную пробку.

3. После плавного запуска необходимо произвести выпуск оставшегося воздуха из системы отопления – из воздухосборников, расположенных в верхних точках многоэтажного дома на чердаке.
4. На воздухосборнике приоткрывают спускной кран, дожидаясь прекращения характерного свиста воздуха.
5. После того, как воздух перестает выходить из крана-спускника, необходимо слить воду из отопительной системы, чтобы выпустить отстатки воздуха. Сливают незначительное количество воды, пока не прекратят выходить пузыри. Воду сливать нужно в ведро или любую другую емкость, чтобы не залить верхние этажи.
6. В домах, где отсутствует чердак, например, в пятиэтажках воздух спускают самостоятельно через краны Маевского на последнем этаже дома. Приоткрыв отверткой кран Маевского, спускается воздух, и радиатор сразу начинает прогреваться.

Основные ошибки при запуске системы.

1. Ошибкой №1 является быстрый запуск системы через подающую магистраль.
2. Ошибкой №2 является слив воды, теплоносителя, из системы в подвале. Абсолютно бессмысленное дело, так как воздух поднимается вверх, и из нижних точек спускать его нет смысла, все равно не выйдет.
3. Ошибкой №3 является спуск воздуха и воды из батареи в каждой квартире многоэтажного дома. При правильном запуске системы эта процедура отпадает сама по себе.

Смотреть видео о том как спустить воздух из радиатора:

Как спустить воздух из батареи в многоэтажном доме.
Как спустить воздух из радиатора в многоэтажном доме дополнение.

Читать дополнительно:

Что такое опрессовка. Кто должен выполняет опрессовку и когда она проводится.
Порядок и правила проведения повторных опрессовок.
Чем и как проводят опрессовку системы отопления многоквартирного дома.
Как и каким давлением выполняют опрессовку теплового узла.
Зачем и кто проводит опрессовку системы отопления.

Когда должна быть наполнена система перед запуском отопления после лета
Как правильно запустить систему отопления 5 и 9 этажных домов
Воздушная пробка в системе отопления многоэтажного жилого дома.
Должна ли система отопления быть заполнена в сентябре

Этот сайт использует файлы cookie и метаданные. Продолжая просматривать его, вы соглашаетесь на использование нами файлов cookie и метаданных в соответствии с Политикой конфиденциальности.

согласен

Система отопления многоквартирного дома – схема

Системы отопления большинства многоэтажных домов в нашей стране, как правило, подключены к ТЭЦ или центральной котельной, то есть являются централизованными. В зависимости от того, каким образом смонтированы водяные контуры в системе отопления многоквартирного дома, она может быть как однотрубной, так и двухтрубной.

Рассмотрим подробнее, какие существуют системы отопления многоэтажных домов, и каковы их преимущества и недостатки.

Централизованные системы отопления

Прежде всего, стоит упомянуть о местной или автономной системе отопления. Плюс этой системы в том, что она функционирует от котельной, расположенной внутри самого многоквартирного дома, либо рядом с ним. Это позволяет самостоятельно регулировать температуру теплоносителя.

К минусам автономии относится ее высокая цена, из-за которой она крайне редко используется в многоэтажных строениях (в основном, такую систему выбирают владельцы частных домов).

Намного чаще строят ТЭЦ или устраивают одну мощную котельную для отопления целого жилого района. В этом случае, теплоноситель по магистральным трубам поступает из центра в тепловые пункты, а уже оттуда – в квартиры. Такой принцип подачи называется независимым, поскольку позволяет дополнительно регулировать подачу теплоносителя с помощью циркуляционных насосов.

В зависимой системе отопления жилого многоквартирного дома теплоноситель подается в квартирные радиаторы напрямую с ТЭЦ или котельной. Однако существенной разницы между этими двумя системами нет, так как тепловые пункты выполняют здесь функцию, сравнимую с той, которую выполняют дополнительные циркуляционные насосы в автономной системе отопления, и на температуру самого теплоносителя не влияют.

Также системы отопления многоквартирного дома разделяются на закрытые и открытые (с вариантами схем Вы можете ознакомиться в интернете).

В закрытой системе теплоноситель с ТЭЦ или котельной поступает в пункт распределения, откуда по отдельности подается на горячее водоснабжение и в квартирные радиаторы.

В открытой системе подобное распределение не предусматривается, то есть она не позволяет обеспечивать жильцов дома горячей водой вне отопительного сезона.

Виды подключений

Как уже говорилось выше, по типу подключения системы многоквартирного дома бывают однотрубными и двухтрубными.

Система отопления однотрубная многоквартирного дома имеет огромное количество недостатков, наиболее существенным из которых принято считать большую теплопотерю по ходу следования. В такой системе отопления многоквартирного дома, схема которой отличается простотой, подача теплоносителя осуществляется снизу вверх. Попадая в квартирные радиаторы нижних этажей, и отдавая тепло, вода возвращается в ту же трубу и, будучи изрядно остывшей, продолжает свой путь наверх. Отсюда и частые жалобы жильцов верхних этажей на то, что радиаторы в их квартирах плохо прогреваются.

Двухтрубная система отопления в квартире (схему можно посмотреть в сети интернет) получила наибольшее распространение в строительстве. Основной отличительной особенностью такой системы является наличие двух магистралей: подающей и обратной.

По одной трубе (подающей) теплоноситель транспортируется от котла отопления к нагревательным приборам. Вторая магистраль (обратная) необходима для вывода уже охлажденной воды и ее возврата обратно в котельную.

Главный плюс двухтрубной системы отопления многоквартирного дома заключается в том, что теплоноситель подается во все обогревательные приборы равномерно с одинаковой температурой, независимо от того, на первом этаже расположена квартира или на шестнадцатом.

Немаловажен и тот факт, что наличие двух труб значительно упрощает процесс промывки систем отопления многоквартирного дома.

Существует два способа расположения труб, объединенных в единую отопительную сеть: горизонтальный и вертикальный.

Горизонтальную сеть отопления, подразумевающую постоянную циркуляцию теплоносителя, обычно монтируют в малоэтажных строениях, имеющих большую протяженность (к примеру, в производственных цехах или на складах), а также в панельно-каркасных домах.

Вертикальную двухтрубную систему отопления многоквартирного дома используют в многоэтажных зданиях, где каждый этаж подсоединяется отдельно. Неоспоримым преимуществом такой сети является то, что в ней практически не образуются воздушные пробки.

Двухтрубная сеть отопления и виды разводки

Обе схемы расположения труб (и вертикальная, и горизонтальная) позволяют использовать два вида разводки – нижнюю и верхнюю. При этом в отопительных системах многоэтажных зданий, где трубы расположены по вертикальной схеме, обычно используется нижняя разводка.

Чем же отличается нижняя разводка от верхней?

При монтаже нижней разводки подающую магистраль прокладывают в цокольном этаже или подвале, а обратную магистраль (так называемую «обратку») – еще ниже.

Для отвода лишнего воздуха при использовании нижней разводки требуется устройство верхней воздушной линии. Для равномерного распределения теплоносителя по системе, котел рекомендуется располагать как можно ниже относительно радиаторов отопления.

Верхнюю разводку делают чаще всего по чердаку, который должен быть хорошо утеплен. При таком способе разводки в наивысшей точке отопительной системы устанавливается расширительный бачок. Главным плюсом верхней разводки является большое давление в подающих магистралях.

Как отапливаются многоэтажки?

Высотные дома подобны маленьким городам, упакованным в одну вертикальную структуру. Поскольку эти здания настолько велики, может быть сложно поддерживать адекватную среду для жителей. Вам может быть интересно, как контролируется температура в высотных зданиях, особенно с точки зрения тепла.

Высотные здания отапливаются с регулированием температуры, которое включает системы вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ) в дополнение к фактическому акту отопления. Наиболее распространенными системами отопления высотных зданий являются:

Системы водяного теплового насоса (WSHP)
Системы горячей/холодной воды
Тепловые насосы с воздушным охлаждением системы отопления, чтобы вы могли лучше понять регулирование температуры в высотных зданиях в целом. Читайте дальше для получения дополнительной информации.
1. Система водяного теплового насоса (WSHP)
Система WSHP наиболее часто используется в современных высотных зданиях. Это связано с тем, что система водяного теплового насоса является наиболее энергоэффективной среди всех существующих в настоящее время систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Это система отопления и охлаждения, работающая на хладагенте и обслуживаемая водяным контуром. The other components of the system are:
Pipe system/building water loop
Boilers
Metering device/thermal expansion device
Heat exchanger
Compressor
4-way reversing valve
Coil system
Each единица или зона имеет систему отопления на основе хладагента, обслуживаемую водяным контуром, который циркулирует по зданию. Для отопления водяной контур имеет свою систему подвода тепла. Подвод тепла осуществляется через бойлеры. Бойлеры используются для поддержания оптимальной для отопления температуры воды в водяном контуре здания.
Хладагент, в настоящее время смесь жидкости и газа при низкой температуре и низком давлении, направляется в теплообменник. Хладагент забирает тепло из водяного контура здания, который проходит через теплообменник, превращаясь в теплый газ с низким давлением.
Затем этот газ направляется в компрессор. Сжатие увеличивает температуру газа, превращая его в перегретый газ высокого давления.
Далее он проходит через 4-ходовой реверсивный клапан. Клапан направляет этот перегретый газ в змеевиковую систему, которая обеспечивает нагрев помещения за счет конвекции или излучения.
Теряя свое тепло в змеевиковой системе, он выходит в виде низкотемпературной жидкости высокого давления, которая затем направляется в дозирующее устройство (устройство теплового расширения).
Он снова выходит из дозатора в виде низкотемпературной смеси газа и жидкости при низком давлении, готовой пройти через теплообменник и повторить процесс.
Еще одним преимуществом этой системы является то, что она намного проще, чем системы горячей/холодной воды. В WSHP используется меньше трубных систем, чем в системах горячего/охлажденного водоснабжения, он имеет менее дорогую градирню и его легче обслуживать.
2. Система горячей/холодной воды
Система охлажденной воды – это традиционно используемая система ОВКВ, используемая в высотных зданиях. В ней используются следующие компоненты:
Чиллер
Градирня
Бойлер
Изолированная 4-трубная система
Система вентиляторов и змеевиков
здание для охлаждения воздуха. В качестве альтернативы, чтобы отапливать помещение, котельная система нагревает воду, чтобы обеспечить дополнительный обогрев площади здания.
Централизованные котельные или коммунальное отопление подходят для высотных зданий высотой от 20 до 60 этажей или от 80 до 200 м (от 262 до 656 футов).
Насосы подают воду по ряду труб к месту, которое необходимо нагреть или охладить. Для охлаждения используется охлажденная вода для снижения температуры теплообменных змеевиков, расположенных в отдельных зонах. Затем вентилятор обдувает эти охлажденные змеевики воздухом, создавая прохладный воздух.
С другой стороны, горячая вода подается в змеевики, расположенные в отдельных помещениях для обогрева. Поверхностные обогреватели, такие как радиаторы, выделяют тепло посредством излучения или конвекции. Теперь уже холодная вода возвращается в котел для повторного нагрева.
Хотя эта система может быстро реагировать на температурные и климатические потребности жителей и пользователей здания, у нее есть и несколько недостатков.
Недостатком этой системы является то, что она намного сложнее, чем система WSHP, учитывая, что она требует большего количества систем трубопроводов и насосов. Они нуждаются в более квалифицированном специалисте, когда дело доходит до обслуживания и ремонта.
Поскольку это централизованная форма отопления, она может повлиять на все здание, когда необходимо выполнить техническое обслуживание. Это приводит к необходимости некоторого резервирования систем, что может привести к резкому увеличению затрат на систему горячей/холодной воды.
По сравнению с 500% КПД систем WSHP, системы горячей/холодной воды имеют КПД только 80%-90%.
3. Тепловые насосы с воздушным охлаждением
Это распространенные решения, которые можно увидеть в семейных резиденциях, небольших гостиницах и мотелях. Тем не менее, довольно много высотных зданий, особенно кондоминиумов, все еще используют тепловые насосы с воздушным охлаждением для обогрева своих помещений.
Тепловые насосы с воздушным охлаждением имеют блоки нагрева/охлаждения, установленные на единицу площади. Эти блоки могут охлаждать и обогревать только небольшое пространство по сравнению с WSHP или системами горячей/охлажденной воды. Поэтому необходимо установить несколько модулей.
Тепловые насосы с воздушным охлаждением имеют внутреннее и внешнее оборудование. В наружном блоке хладагент проходит через компрессор, превращая его в перегретый газ.
Для обогрева перегретый газ направляется во внутренний блок, который проходит через систему внутреннего змеевика. Затем тепло рассеивается в пространстве посредством конвекции или излучения.
Поскольку температура хладагента снова низкая или теплая, он готов вернуться к наружному блоку и компрессору для повторения процесса.
Одним из преимуществ этой системы отопления является то, что потребление энергии можно легко точно контролировать, устанавливая единицу на единицу площади, например, на квартиру в многоквартирном доме. Только одно жилое помещение будет затронуто, когда необходимо выполнить техническое обслуживание единицы. В то же время операции могут продолжаться в обычном режиме в остальной части здания.
Основным недостатком использования индивидуальных тепловых насосов с воздушным охлаждением является их влияние на эстетику здания. Поскольку у каждой единицы есть собственное внешнее оборудование, оно может легко нарушить внешний вид здания.
Кроме того, компрессор, расположенный рядом с каждым помещением, может быть немного шумным для конечных пользователей.
Как выбрать лучшую систему отопления для вашего высотного здания
Существует ряд систем отопления и охлаждения, которые вы можете выбрать для высотного здания. Этот выбор будет зависеть от нескольких различных факторов:
Назначение самого высотного здания
Высота здания
Сложность системы отопления
Рассмотрим каждый из этих факторов более подробно:
Функция Здания
При определении функции высотного здания необходимо рассмотреть следующие вопросы:
Для чего используется здание?
Кто будет регулярно посещать это здание?
Существуют ли какие-либо уникальные факторы, присущие вашему конкретному зданию, например, неисправная изоляция?
Здание жилое или коммерческое?
Будет ли он использоваться под офисы?
Это будет многофункциональное здание?
Как можно поддерживать температуру в этом конкретном здании (кто будет отвечать за обслуживание)?
Функционирование здания влияет на то, какую систему лучше всего установить, будь то центральная система или сплит-системы.
Центральная система больше подходит для коммерческих помещений, так как есть большие общие площади. Сплит-блоки больше подходят для жилых помещений, поскольку элементы управления будут более специфичными для каждого блока и их будет легче контролировать.
Функциональность высотного здания часто напрямую связана с тем, какая система отопления лучше всего подходит для индивидуальных потребностей самого здания, а также для жильцов, которые будут часто находиться внутри здания.
Высота здания
Одной из самых отличительных черт высотного здания, как вы уже догадались, является высота.
Высотные здания обычно находятся в коммерческих районах крупных городов. Они часто используются как в жилых, так и в коммерческих целях, и в зависимости от предполагаемой функциональности могут иметь широкий диапазон разной высоты.
Britannica определяет высотные здания как здания, высота которых позволяет людям ходить пешком. Большинство этих уникальных зданий оборудованы некоторыми типами вертикального механического транспорта, такими как лифты и эскалаторы. Эти методы транспортировки чаще используются в больших зданиях и могут помочь вам точно определить, насколько велико ваше здание на самом деле.
Некоторые небоскребы могут достигать высоты более 328 футов (100 метров). Хотя высота варьируется от здания к зданию, вы должны ожидать, что любое высотное здание будет значительно выше, чем большинство строений.
Поскольку высота высотных зданий может сильно различаться, важно знать точную высоту вашего здания, чтобы определить, сколько или как мало отопления требуется для помещения. Это связано с тем, что разные системы отопления подходят для разных площадей.
Например, температура ближе к земле может сильно отличаться от температуры верхних этажей здания. Это вызвано эффектом дыма, который включает в себя подъем и опускание горячего и холодного воздуха внутри конструкции. Это может привести к большому разрыву между потребностями в отоплении разных этажей.
Есть еще проблема статического давления. Насосы и бойлеры имеют максимальное давление в системе. Поскольку площадь, которую система должна обслуживать, увеличивается по высоте, давление также увеличивается.
В связи с этим важно отметить, что большинство конструкций небоскребов не всегда могут рассчитывать на единую систему отопления. Для этих массивных зданий характерно деление полезной площади системы на зоны или секции, каждая из которых имеет систему поддержания температуры, соответствующую потребностям этой конкретной области.
Преимущество использования секций для систем отопления заключается в том, что это не повлияет на все здание, а только на его части, когда требуется техническое обслуживание и ремонт.
Проще говоря, высота высотного здания имеет важное значение для определения того, какая система (или системы) отопления необходима для данного помещения.
Сложность системы отопления
Некоторые системы контроля температуры более сложны в установке, и их часто необходимо интегрировать в чертежи здания до его возведения. Другие системы HVAC могут быть добавлены поверх существующей конструкции.
Когда дело доходит до сложности системы, вам нужно помнить:
Дизайнер и планировщик: Они отвечают за планы здания и видят, как система встроена в структуру здания. . Сложность повлияет на простоту процесса проектирования.
Управляющий зданием : Сложность системы повлияет на простоту обслуживания и ремонта системы HVAC в здании.
Конечный пользователь: Это относится к тем, кто будет пользоваться зданием. К ним относятся владельцы отдельных единиц (для квартир), сотрудники офисов или клиенты для коммерческих площадей. Сложность систем может повлиять на простоту использования и доступность для конечных пользователей, а также на их уровень комфорта.
Владелец : Это может относиться к владельцу здания и конечным пользователям, сдающим в аренду или владеющим частями здания. Сложность системы может повлиять на стоимость установки и обслуживания системы HVAC, которую берет на себя владелец/владельцы.
Системы отопления для высотных зданий и жилых домов
В отличие от отопления жилых помещений, системы, необходимые для управления отоплением, вентиляцией и кондиционированием воздуха (ОВКВ) в высотном здании, намного сложнее. Это связано с огромной высотой здания в дополнение к потребностям каждой отдельной секции конструкции.
Основное различие между поддержанием температуры в высотных зданиях и домах заключается в количестве задействованных систем. В высотных зданиях часто требуется комбинация нескольких систем, в то время как дома намного меньше и, следовательно, требуют меньшей сложности.
Заключительные мысли
В высотных зданиях для обеспечения отопления используются системы, охватывающие все здание. Стандартные системы отопления высотных зданий основаны на среде, такой как вода или хладагент, которая нагревается и циркулирует по различным зонам здания.
Используемая система зависит от нескольких факторов, включая назначение и высоту здания, а также сложность задействованных систем.
Вот наиболее распространенные системы отопления, используемые в высотных зданиях:
Системы водяного теплового насоса (WSHP)
Системы горячей/охлажденной воды
Тепловые насосы с воздушным охлаждением
Надеюсь, эта статья помог вам лучше понять системы отопления в высотных зданиях.
Источники
Современные строительные услуги: обслуживание высотных жилых домов
Nailor Industries Inc.: лучшая система ОВКВ для высотных жилых домов
Ken Philp ClimateCare: КАКАЯ СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ ЛУЧШЕ ДЛЯ ВЫСОКОГО ДОМА? ВОПРОС ПО ОТОПЛЕНИЮ В ТОРОНТО
Архитектор: Как обогреть и охладить сверхвысокий дом
Академия PDH: Отопление и охлаждение самого высокого из зданий
Nailor Industries Inc.: Как работают водяные тепловые насосы
Science Direct: Система отопления зданий
YouTube: Инженерное мышление: Объяснение тепловых насосов – Как работают тепловые насосы AND MEGATALL BUILDING SYSTEMS
Инженерное мышление: объяснение тепловых насосов
Путеводитель по энергоэффективным многоэтажным зданиям
Как показывает этот пример, многое делается для того, чтобы многоэтажное жилое здание было энергоэффективным.
Когда люди недовольны температурным режимом, это может отрицательно сказаться на их продуктивности, способности к концентрации, самочувствии и здоровье. Таким образом, обеспечение теплового комфорта для любого проекта проектирования нового здания с помощью системы ОВКВ, а также расположение окон, дверей, лестниц и других компонентов имеет первостепенное значение.
Когда речь идет об экологически чистых зданиях, задача становится еще более серьезной, поскольку другие факторы, такие как потребление энергии, шум и загрязнение воздуха, должны быть сведены к минимуму одновременно. Несколько факторов определяют, является ли здание «зеленым», в том числе:
Наличие систем HVAC с низким энергопотреблением.
Использование возобновляемых источников энергии.
Эффективное использование ресурсов.
Надлежащее качество воздуха в помещении.
Меры против загрязнения.
Переработка.
Энергоэффективность важна как для зеленых, так и для стандартных зданий, и найти золотую середину между этим и тепловым комфортом — одна из самых распространенных задач для инженеров и архитекторов.
Основным инструментом для точного тестирования этих двух элементов конструкции здания является численное моделирование с использованием вычислительной гидродинамики (CFD). Этот метод позволяет пользователям быстрее и эффективнее исследовать такие элементы, как воздушный поток, распределение температуры, поле давления, скорость ветра и скорость воздухообмена.
Первые шаги
В рамках этого проекта проект жилого дома был подвергнут виртуальному испытанию с целью подбора правильных параметров производительности системы ОВКВ для обеспечения теплового комфорта зимой. С этой целью было выполнено онлайн-моделирование вычислительной гидродинамики (CFD), чтобы определить подходящую теплопроизводительность трехэтажного здания, чтобы гарантировать тепловой комфорт жителей при сохранении рекомендуемого качества воздуха в помещении.
Для количественной оценки теплового комфорта пассажиров по результатам моделирования CFD можно рассчитать две величины. Эти значения являются прогнозируемым средним числом голосов (PMV) и прогнозируемым процентом неудовлетворенных (PPD), и они определяют вероятность того, что жильцу будет холодно или тепло.
Стандарт ASHRAE 55 определяет PMV как «показатель, определяющий среднее значение голосов группы пассажиров по семибалльной шкале температурных ощущений».
PMV учитывает различные факторы — прогнозируемую скорость метаболизма пассажиров, изоляцию одежды, температуру, скорость воздуха, среднюю температуру излучения и относительную влажность.
После определения PMV можно определить PPD — «индекс, который устанавливает количественный прогноз процентной доли неудовлетворенных температурой пассажиров, определенных на основе PMV» (т. е. людей, которым может быть слишком жарко или слишком холодно).
PPD указывает процент людей, которые могут испытывать состояние, называемое локальным дискомфортом. Есть несколько факторов, вызывающих локальный дискомфорт, в том числе сквозняк или отсутствие воздушного потока, но в результате возникает нежелательное охлаждение или нагрев тела человека. В представленном случае эти факторы будут учитываться для оценки уровня теплового комфорта, но в качестве меры будет использоваться только значение PMV.
Что показывает модель САПР?
Представленная модель включает в себя три квартиры площадью около 190 квадратных футов друг над другом, разделенные 4-дюймовыми плитами. На уровне первого этажа также есть офисное помещение площадью 136 квадратных футов с отдельным входом. В каждой квартире по два человека, а в офисе один.
Мебель — кровати, шкафы, кухонные столы, столы и стулья — представлены в простейшей форме, чтобы уменьшить сложность симуляции, сохраняя при этом уровень, не влияющий на точность результатов.
Воздушный поток будет симулирован в трех квартирах и офисе через четыре отдельных воздушных потока. Тепло может передаваться от одного объема воздуха к другому за счет теплопроводности через полы и потолок. Предполагается, что перекрытия между квартирами представляют собой простые блоки из бетона.
Пример показывает жилой дом в зимних условиях, при температуре наружного воздуха минус 20°C и влажности 50 процентов.
Здание относительно новое и имеет хорошую изоляцию основных компонентов. Величина изоляции, используемая для этого проекта, представляет собой коэффициент теплопередачи (или коэффициент теплопередачи) и описывается в соответствии со стандартом EN ISO 6946 как скорость передачи тепла через материал. Это может быть один материал или композит. В таблице ниже приведены U-значения, использованные в этом проекте.
Стратегия отопления
Основной целью этого проекта является обеспечение теплового комфорта жильцов; этот выбор мощности нагрева имеет важное значение в процессе проектирования. Архитектору и инженеру по ОВиК доступно множество стратегий отопления, позволяющих достичь приемлемой и равномерной температуры в квартирах.
Стратегия, принятая в этом проекте, заключается в размещении радиаторов в разных местах по комнатам, обычно под окнами. Горячий воздух, генерируемый радиаторами, поднимается вверх и действует как воздушная защита от холодного воздуха на поверхности окон и поступает через небольшие щели в центральную часть комнат, где обитатели, скорее всего, находятся.
Используя коэффициенты теплопередачи, площадь поверхности и коэффициенты теплопередачи (внешней и внутренней) компонентов здания, можно приблизительно определить тепловую мощность, необходимую для достижения температуры 69,8°F, взятой в качестве эталона температуры теплового комфорта. Сводка расчетов показана в таблице ниже для каждого уровня.
Можно заметить, что в этом приближении тепло, передаваемое из одной квартиры в другую за счет теплопроводности плит, не учитывалось. Затем мощность, генерируемая каждым отдельным радиатором, может быть определена пропорциональным отношением площади поверхности каждой отдельной комнаты к общей площади поверхности уровня.
Второй подход заключается в установке теплых полов, которые обеспечивают равномерное распределение температуры в помещениях. Оба этих метода нагрева будут реализованы и сравнены в этом проекте.
Улучшение внутренней среды
Для поддержания качества воздуха в жилых помещениях и предотвращения застоя вредных соединений, таких как окись углерода, воздух необходимо постоянно обновлять. В новых жилых домах, таких как представленный в этом тематическом исследовании, это обновление воздуха осуществляется с помощью средств механической вентиляции в виде вытяжных установок, расположенных в разных местах квартиры, как правило, в ванных комнатах и кухнях.
Воздух, подаваемый в помещение, будет поступать через разные воздухозаборники, расположенные как можно дальше от вытяжных установок, чтобы максимизировать объем под потоком и с учетом «эффективности зонального распределения воздуха» согласно ASHRAE 62.1. Он рекомендует, например, подачу воздуха с потолка для большей эффективности.
Одним из наиболее часто используемых показателей скорости вентиляции является расчет скорости наружного воздуха, представленный в стандарте ASHRAE 62.1 для качества воздуха в помещении. Таким образом, качество воздуха в помещении может быть обеспечено за счет поддержания достаточного воздухообмена.
Минимальный расход наружного воздуха, который представляет собой количество воздуха, которое необходимо подать в квартиры, определяется ASHRAE 62. 1 как:
[Из ASHRAE 62.1 и для жилого помещения Rp составляет 2,5 л/с Ra составляет 0,3 л/с.м2 для помещения площадью 58 м2, занимаемого двумя людьми. Это дает Vbz 21,5 л/с.
Ориентировочно расход наружного воздуха будет равномерно распределяться между тремя вытяжными установками для каждой квартиры (7,2 л/с или 8,8 г/с воздуха) — одна на кухне, одна в ванной и одна в прихожей. ванная комната. Воздух на входе, с улицы, фильтруется. Он прошел через двухпоточную управляемую механическую вентиляцию (CMV), чтобы нагреть его температуру за счет теплообмена с отработанным воздухом. Установлена температура 15°С.
Анализ теплового комфорта
Как указано выше, результаты PMV используют значения, взятые непосредственно из результатов CFD (температура поверхности, скорость и температура воздуха), а также входные данные от окружающей среды и людей (коэффициент одежды, скорость метаболизма и влажность). В этом проекте, извлеченном из стандарта
ASHRAE 55, в качестве входных данных для расчета результатов выбраны коэффициент зимней одежды 1, скорость метаболизма «приготовления/уборки» 1,2 и влажность 50 процентов.
Ниже приводится объяснение результатов:
Средняя температура для каждой квартиры и офиса показывает приемлемые результаты с небольшой погрешностью до целевой температуры 69,8 °F, демонстрируя большую корреляцию между аналитическим и числовым подходом.
На изображениях ниже распределение температуры в квартирах и офисах помогает выявить горячие точки, например, в ванной на втором этаже или в комнате с телевизором на первом этаже. Планировка комнат в каждой квартире, а также расположение входов/выходов и радиатора сильно влияют на распределение тепла. Можно наблюдать горячие точки вокруг радиатора и более холодные зоны у окон без радиатора под ним, т. е. в спальнях.
Для квартиры на первом этаже и офиса температура остается в основном равномерно распределенной, с локальными низкими температурами, ожидаемыми в районе окон
На тепловой карте квартиры на первом этаже видно, что комната с телевизором теплее на на 1-2 градуса, чем в остальной части квартиры, около 68,9 ° F, что указывает на то, что радиатор выдает слишком много энергии. Комната с телевизором – самое теплое место в квартире. Более равномерного распределения температуры можно было бы достичь, перенеся часть тепловой энергии из комнаты с телевизором в спальню.
В квартире на втором этаже лучше распределяется температура, чем на первом этаже. Однако на кухне (левая часть квартиры) есть горячая точка. Это можно соотнести с более теплым ТВ-залом на первом этаже, где тепло передается через плиты на верхний уровень.
Моделирование передачи тепла через бетонные плиты помогает понять важность строительных материалов и их свойств. Плиты с высокой термостойкостью ограничат этот эффект и, следовательно, будут способствовать сохранению тепла в пределах одной квартиры.
Срезы PMV на высоте около четырех футов над каждой квартирой и офисным этажом показывают, как выглядит удовлетворительная карта теплового комфорта, с очень небольшим отклонением значения PMV повсюду. Можно заметить, что пассажиры скорее будут чувствовать себя нейтрально с точки зрения теплового комфорта и находятся в пределах рекомендуемого диапазона PMV в соответствии с ASHRAE 55 (от минус 0,5 до 0,5).
При минимальных значениях изменения скорости наружного воздуха на вытяжных установках результирующие результаты потока показывают низкие значения скорости (ниже 0,65 футов/с) и, следовательно, считается, что они оказывают незначительное неблагоприятное влияние на значения PMV.
Однако картина потока в сочетании с графиками температуры подчеркивает явление тепловой завесы, образованной радиатором под окнами. Это видно на переднем плане фотографии ниже, где горячий воздух поднимается к потолку ванной комнаты на втором этаже, не давая холодному воздуху проникнуть глубже внутрь помещения. На заднем срезе показана ситуация без радиатора под окном в спальне той же квартиры. Холодный воздух может течь прямо к центру комнат, участвуя в общей низкой температуре.
Это явление влияет на среднюю температуру в помещении и, следовательно, на тепловой комфорт человека. В 20-м веке, когда изоляция окон была плохой (высокие коэффициенты теплопередачи), этот эффект был особенно желателен, поэтому радиаторы традиционно устанавливались под окнами.
Инструмент для прогнозирования энергопотребления
Как показано в этом проекте, CFD-моделирование является ценным инструментом для точного прогнозирования энергопотребления, что позволяет создавать более экологически безопасные здания, гарантируя соответствующий уровень теплового комфорта.
Значения ручного расчета для оценки тепловой мощности радиатора для каждого уровня были подтверждены результатами CFD, что привело к среднему значению 69,4°F для трех квартир и офиса. Это значение близко к предсказанному в расчете (отрицательный предел погрешности 1,01 процента).
С помощью температурных графиков и визуализации картины потока были определены некоторые горячие точки и области с низкой температурой, которые были связаны с конкретными явлениями, такими как завесы горячего воздуха, создаваемые радиаторами. Значение PMV теплового комфорта указывает на то, что результаты для обитателей помещений находятся в диапазоне от минус 0,5 до 0,5 (от слегка холодного до слегка теплого).
Этот анализ может быть расширен и применен к различным аспектам. Одним из примеров является изучение различных значений коэффициента теплопередачи для компонентов и их влияния на расход энергии нагревателями. Другими словами, оценка воздействия на энергию и потенциальную экономию, если, например, в здании были установлены новые окна с лучшей изоляцией.
Вторым примером может быть предложение конструкций с различными положениями впуска и выпуска и оценка их влияния на распределение тепла и потока. Третьим было бы исследовать влияние напольного отопления.
Все эти способы улучшения конструкции — уже существующей или находящейся на стадии концепции — для достижения приемлемого уровня теплового комфорта и минимизации расхода энергии возможны благодаря итеративному процессу проектирования с CFD-моделированием.
Арно Гирин — специалист по техническому маркетингу SimScale. Он имеет опыт проектирования механических систем и в течение шести лет работал над оптимизацией производительности проектирования с помощью инструментов CFD и FEA. В настоящее время он участвует в проектах моделирования для различных отраслей промышленности, уделяя особое внимание архитектуре, проектированию и строительству (AEC).
Часто задаваемые вопросы
Почему температурный комфорт в здании так важен?
Когда люди недовольны температурным режимом, это может отрицательно сказаться на их продуктивности, способности к концентрации, самочувствии и здоровье. Таким образом, обеспечение теплового комфорта для любого проекта проектирования нового здания с помощью системы ОВКВ, а также расположение окон, дверей, лестниц и других компонентов имеет первостепенное значение.

Что такое индекс PMV?
PMV — это индекс, определяющий среднее значение голосов группы жильцов по семибалльной шкале тепловых ощущений.

Почему при проектировании зданий следует использовать моделирование вычислительной гидродинамики (CFD)?
Специалисты по строительству должны использовать CFD в интерактивном процессе проектирования для достижения приемлемого уровня теплового комфорта и минимизации затрат энергии для жителей здания. Моделирование помогает определить подходящую теплопроизводительность при сохранении рекомендуемого качества воздуха в помещении.
Производство керамических панелей
Систематическое удорожание энергоносителя заставляет задуматься об отключении от центрального отопления. Прибавляя к этому полное отсутствие гарантий со стороны коммунальных служб соблюдения комфортного температурного режима, обыденные мысли обращаются в сторону поиска реальной альтернативы.
Как сэкономить на отоплении? Реалии Украины
Сложность взаимодействия с коммунальными службами и нерентабельность использования централизованного отопления сделали популярными альтернативные способы автономного отопления. Бытует мнение, что отопление электроприборами – это долго, дорого и нецелесообразно.
Конечно, в случае с электрическими конвекторами, которые использовались ранее, это действительно было так. Сегодня им на смену пришел новый вид оборудования – инфракрасные панели, которые могут не только дать вам преимущества использования автономного отопления, но и полностью избавить вас от бумажной волокиты.
Давайте посмотрим на существующие примеры того, как этот вопрос реализован в нашей стране. Ведь в доказательство всего вышесказанного можно привести реальные примеры домов и даже целых городов, отказавшихся от центрального отопления в пользу электрического отопления».0003

Электроотопление Каменское, Рубежное, Павлоград, Киев
Наиболее ярким примером для всей Украины стал город Каменское (бывший Днепродзержинск), где в период с 2018 по 2020 годы произошел массовый переход от центрального отопления к инфракрасным панелям.
Большим преимуществом в этом вопросе стала государственная программа помощи льготным категориям населения – установка и сами панели были предоставлены бесплатно. Электроотопление в Каменском осуществляется под ключ с использованием двух самых популярных моделей инфракрасных панелей:
Теплокерамика ТС 396 (предназначена для небольших помещений).
Теплокерамика ТСМ 800 (для помещений площадью более 15 кв. м).
Установка регулятора в каждой комнате позволяет жильцам самостоятельно контролировать температурный режим в помещении, экономить на счетах за электроэнергию. Таким образом, уже в 2019 году электроотопление в Каменском стало реальностью, что позволило избавиться от лишних финансовых затрат и обеспечить комфорт населению.
Конечно, с глобальной точки зрения вопрос перехода на электроотопление целых городов вызывает массу вопросов, начиная от способности электросетей выдерживать такое напряжение и заканчивая тарифами на электроэнергию. Однако на практике гораздо проще обеспечить работоспособность электросети, чем обеспечить работу всей системы водяного отопления.
Доказательство тому – индивидуальное отопление в Рубежном, где город был вынужден отказаться от него из-за неудовлетворительного состояния системы центрального отопления.
Индивидуальное отопление в Рубежном
Сегодня в Рубежном инфракрасное отопление становится нормой для всего города.
Отзывы об электрическом отоплении в Павлограде тоже сделали свое дело. Государственной программы в городе нет, но, по оценкам, более 30% горожан по собственной инициативе перешли на электроотопление.
Не только сложные города могут быть без центрального отопления. В нашей практике известен случай с недобросовестным застройщиком киевской многоэтажки ЖК «Флагман», который оставил своих жильцов вообще без отопления. А потом, еще в 2016 году, жители этого дома инициировали покупку инфракрасных панелей. Нашли поставщика и благодаря большому заказу получили хорошую цену».
В Днепре аналогичная ситуация, но без критичных мер — застройщик выбрал более экономичное отопление инфракрасными панелями.
Монтаж термокерамики в многоквартирных домах в г. Ровно, Киеве, Ужгороде, Харьковской области:
• Многоквартирный дом/ОСББ в г. Острог Ровенской области;
• Многоквартирный дом/ОСББ в с.Шубков Ровенской области;
• Многоквартирный дом/ОСББ в селе Александрия Ровенской области;
• Многоквартирный дом/ОСББ в г.