Поквартирное отопление

Индивидуальные квартирные отопительные аппараты или модульные котельные, обслуживающие одно здание раньше использовались преимущественно для отопления и горячего водоснабжения частных домов, а сегодня нашли применение и в городских многоэтажках. До недавнего времени индивидуальные системы теплоснабжения разрешалось использовать в зданиях не выше 5 этажей, но после внесенных изменений в стандарт "Жилые здания" отметка поднялась до 26,5 м - это значит, что они могут применяться и в 9-10-этажных домах.

Основными элементами поквартирного отопления являются двухконтурный отопительный аппарат (для отопления и подогрева воды), системы подачи воздуха и дымоудаления, отопительные приборы (радиаторы, конвекторы). В качестве источника тепловой энергии используется природный газ. Такие системы теплоснабжения внедрены фактически во всех регионах Беларуси. Уже более 6 тыс. городских квартир оборудованы индивидуальными отопительными аппаратами (в быту их называют "котлами").

Индивидуальное квартирное теплоснабжение имеет массу преимуществ в сравнении с традиционным ценрализованным. Плюсом является то, что владелец "личного" котла получает возможность поддерживать в помещении комфортный для него температурный режим - отключать подачу тепла, когда на улице тепло, и начинать "отопительный сезон", когда похолодало. Кроме того, жильцы могут запрограммировать отопительный аппарат на работу в щадящем режиме. Например, когда хозяев нет дома, установка поддерживает температуру 14-15°С, а к моменту их возвращения поднимает до 21°С.

Благодаря малой инерционности системы после включения котла помещения нагреваются до нормальной температуры за 20-30 минут. При этом соседние квартиры «не страдают» от повышенного расхода газа.

Комфортнее пользоваться и горячим водоснабжением: каждый жилец сам выставляет на своем котле необходимую температуру воды от +40 до +90⁰С.

В МЖК "Солнечный" совместно с институтом БелНИИС было проведено исследование экономической эффективности индивидуальной системы теплоснабжения. Оно основывалось на годовом потреблении газа в квартирах-представителях, расположенных в доме жилого комплекса.

Мониторинг этого дома показал, что по потреблению газа квартиры условно можно разделить на три категории:

I- жильцы экономно расходуют газ;

II - жильцы неэкономно расходуют газ;

III - жильцы временно не проживают, но в зимнее время поддерживают температуру внутри квартиры на уровне 15°С.

Тепловые насосы

Тепловые насосы - современная технология энергосбережения и экономии энергоресурсов, источник получения альтернативной тепловой энергии систем отопления и горячего водоснабжения для коттеджей и производственных помещений.

Принцип действия теплового насоса (рис.33) аналогичен принципу действия холодильника, разница лишь в том, что в случае теплового насоса аккумулируется не холод, а тепло. Тепловой насос имеет четыре основных элемента: испаритель, компрессор, конденсатор и сбросной клапан. В испарителе хладагент нагревается до температуры 6-8^оС отобранной из окружающей среды (от земли, воды, воздуха), закипает и испаряется. Полученный пар сжимается компрессором и при росте давления температура хладагента поднимается до 35-65^оС. Эта температура отдается через теплообменник конденсатора рабочей жидкости отопительного контура и хладагент обратно конденсируется. Сбросной клапан сбрасывает давление в конденсаторе перепуская хладагент в испаритель. Цикл замыкается.

Источники тепла и варианты установки тепловых насосов. Для рационального использования тепла из окружающей среды в распоряжении имеются такие источники тепла, как грунт, вода и воздух. Все они аккумулируют солнечную энергию, так что вместе с ними косвенно используется солнечная энергия.

Грунт аккумулирует солнечную энергию. Эта энергия воспринимается грунтом либо непосредственно в форме солнечной радиации, либо косвенно в форме тепла, получаемого от дождя или из воздуха. Грунт имеет свойство сохранять солнечное тепло в течение длительного времени, что ведет к относительно равномерному уровню температуры источника тепла на протяжении всего года, это обеспечивает эксплуатацию теплового насоса с высоким коэффициентом мощности (к.п.д.).

Аккумулированное грунтом тепло передается вместе со смесью из воды и антифриза (рассолом), точка замерзания которой должна находиться примерно на уровне -15 °С (необходимо придерживаться данных изготовителя), через горизонтально проложенные грунтовые теплообменники (которые также называются грунтовыми коллекторами) или через вертикально расположенные теплообменники, так называемые грунтовые зонды (рис. 34-35). В районах с большой глубиной промерзания использование горизонтальных грунтовых коллекторов недопустимо. Поэтому единственным приемлемым вариантом остаются вертикальные грунтовые зонды. Подобные установки, как правило, эксплуатируются моновалентно.

. Грунтовые воды- хороший аккумулятор солнечного тепла. Даже в холодные зимние дни они сохраняют постоянную положительную температуру. В этом их преимущество. По причине неизменного температурного уровня источника тепла коэффициент мощности теплового насоса остается высоким в течение всего года.

В случае грунтовых вод, не содержащих кислорода, и с высоким содержанием железа и марганца колодцы могут разрушаться. В этих случаях нельзя допускать контакта грунтовых вод с окружающим воздухом, или необходимо соответствующим образом обработать воду.

Для использования тепла необходимо построить подающий колодец и водопоглощающий или инфильтрационный колодец.

Преимущества тепловых насосов. Тепловой насос представляет эффективную замену котлу на жидком, газовом топливе или электрическому отоплению. Для хорошо спроектированного и построенного дома площадью 180 м² необходимо 10-12 кВт тепловой энергии, которую можно получить опустив 2 зонда в землю на глубину 100 м., для этого необходим участок земли размером 6х6 м.

Преимущества теплового насоса перед другими источниками теплоснабжения приведены ниже:

Экономичность

Низкое энергопотребление достигается за счет высокого КПД теплового насоса (от 300% до 700%) и позволяет получить на 1 кВт затраченной электрической энергии 3-7 кВт тепловой энергии. Система требует минимум электроэнергии для поддержания комфортной температуры жилья, а также получения достаточного запаса горячей воды.
Система исключительно долговечна, срок эксплуатации грунтового зонда может достигать 100-150 лет; отопительного контура 100 лет. Непосредственно в самой установке единственной движущей частью является компрессор, срок службы которого составляет 15 лет, и который можно легко заменить по истечении срока его эксплуатации. Отсутствие необходимости в закупке, транспортировке, хранении топлива и расходе денежных средств, связанных с этим. Высвобождение значительной территории, необходимой для размещения котельной, подъездных путей и склада с топливом. Срок окупаемости оборудования не превышает 7 - 10 отопительных сезонов.

Комфорт

Тепловой насос работает устойчиво. Колебания температуры и влажности в помещении минимальны. Не требует специальной вентиляции помещений, где происходит нагрев воды и теплоносителя. Абсолютно взрыво- и пожаробезопасен. Обслуживание установок заключается в сезонном техническом осмотре и периодическом контроле режима работы.

Экология

Экологически чистый метод отопления и кондиционирования, т.к. не производится эмиссия CO₂, NO_Х и других выбросов, приводящих к нарушению озонового слоя и кислотным дождям. Отсутствуют аллергено-опасные выбросы в помещение, т.к. нет сжигаемого топлива и не используются запрещенные хладагенты.