Открытая или закрытая система отопления в школе

Обновлено: 06.07.2024

Теплоснабжением называют снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений для обеспечения как коммунально-бытовых (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение), так и технологических нужд потребителей.

Теплоснабжение бывает местным и централизованным. Система централизованного теплоснабжения обслуживает жилые или промышленные районы, а местного - одно или несколько зданий. В России наибольшее значение приобрело централизованное теплоснабжение.

В зависимости от способа присоединения системы горячего водоснабжения к системе теплоснабжения, последнее делится на открытое и закрытое.

Открытые системы теплоснабжения

Открытые системы теплоснабжения характеризуются тем, что водоразбор горячей воды для нужд потребителя происходит непосредственно из теплосети, причем, он может быть как полным, так и частичным. Остающаяся в системе горячая вода продолжает использоваться для отопления или вентиляции.

Расход воды в теплосети при этом способе компенсируется дополнительным количеством воды, которая подается в тепловую сеть. Преимущество открытой системы теплоснабжения заключается в ее экономической выгоде. Во время советского периода почти 50 % всех систем теплоснабжения были открытого типа.

В то же время, нельзя сбрасывать со счетов то, что такая система теплоснабжения имеет и ряд существенных недостатков. Прежде всего, это невысокое санитарно-гигиеническое качество воды. Отопительные приборы и трубопроводные сети придают воде специфический запах и цветность, появляются различные посторонние примеси, а также, бактерии. Для очистки воды в открытой системе обычно применяются различные методы, но их использование снижает экономический эффект.

Открытая система теплоснабжения по способу присоединения к теплосетям может быть зависимой, т.е. соединяться через элеваторы и насосы, или присоединяться по независимой схеме - через теплообменники. Остановимся на этом подробней.

Зависимые системы теплоснабжения

Зависимые системы теплоснабжения, это такие системы, в которых теплоноситель по трубопроводу попадает сразу в систему отопления потребителя. Здесь нет никаких промежуточных теплообменников, тепловых пунктов и гидравлической изоляции. Несомненно, что такая схема присоединения понятна и конструктивно проста. Она несложна в обслуживании и не требует никакого дополнительного оборудования, например, циркуляционных насосов, автоматических приборов регулирования и контроля, теплообменников и т.д. Чаще всего, эта система привлекает своей, на первый взгляд, экономичностью.

Однако она имеет существенный недостаток, а именно, невозможность отрегулировать теплоснабжение в начале и конце отопительного сезона, когда появляется избыток тепла. Это не только влияет на комфорт потребителя, но и приводит к теплопотерям, что снижает ее кажущуюся первоначально экономичность.

Когда становятся актуальными вопросы энергосбережения, разрабатываются и активно внедряются методики перехода зависимой системы теплоснабжения к независимой, это позволяет экономию тепла порядка на 10-40% в год.

Независимые системы теплоснабжения

Независимыми системами теплоснабжения называют системы, в которых отопительное оборудование потребителей изолировано гидравлически от производителя тепла, а для теплоснабжения потребителей используют дополнительные теплообменники центральных тепловых пунктов.

Независимая система теплоснабжения имеет целый ряд неоспоримых преимуществ. Это:

возможность регулирования количества тепла, доставленного к потребителю при помощи регулирования вторичного теплоносителя;
ее более высокая надежность;
энергосберегающий эффект, при такой системе экономия тепла составляет 10-40 %;
появляется возможность улучшения эксплуатационных и технических качеств теплоносителя, что существенно повышает защиту котельных установок от загрязнений.

Благодаря этим преимуществам, независимые системы теплоснабжения стали активно применяться в крупных городах, где тепловые сети достаточно протяженны и существует большой разброс тепловых нагрузок.

В настоящее время разработаны и успешно внедряются технологии реконструкции зависимых систем в независимые. Несмотря на значительные капиталовложения это, в конечном итоге, дает свой эффект. Естественно, что независимая открытая система - дороже, однако она значительно улучшает качество воды по сравнению с зависимой.

Закрытые системы теплоснабжения

Закрытые системы теплоснабжения – это системы, в которых вода, циркулирующая в трубопроводе, используется только как теплоноситель, и не забирается из теплосистемы для нужд обеспечения горячего водоснабжения. При такой схеме система полностью закрыта от окружающей среды.

Конечно же, утечки теплоносителя возможны и при такой системе, однако, они весьма незначительны и легко устраняются, а потери воды без проблем автоматически восполняются с помощью регулятора подпитки.

Подача тепла в закрытой системе теплоснабжения регулируется централизованным способом, при этом количество теплоносителя, т.е. воды, остается в системе неизменным. Расход тепла в системе зависит от температуры циркулирующего теплоносителя.

Как правило, в закрытых системах теплоснабжения используются возможности тепловых пунктов. На них, от поставщика теплоэнергии, например, ТЭЦ, поступает теплоноситель, а его температура регулируется до необходимой величины для нужд отопления и горячего водоснабжения районными центральными тепловыми пунктами, которые и распределяют ее по потребителям.

Приемущества и недостатки закрытой системы теплоснабжения

Преимущества закрытой системы теплоснабжения заключаются в высоком качестве горячего водоснабжения. Кроме того, она дает энергосберегающий эффект.

Ее, практически, единственный недостаток в сложности водоподготовки из-за удаленности тепловых пунктов друг от друга.

В помещениях общеобразовательных учреждений должна поддерживаться комфортная температура в переходной и холодный периоды года. Для создания благоприятного микроклимата школы оборудуются отопительными системами, способными обеспечивать допустимые и рекомендуемые значения температуры. Процесс проектирования, монтажа и эксплуатации строго регламентируется на законодательном уровне путем проверки на соответствие действующим СП и санитарно-гигиеническим нормам.

Основные требования к системам отопления школ

Отопление в здании школы устраивается в соответствии с требованиями, предъявляемыми к общеобразовательным организациям. Данное правило классификации указано в СП 251.1325800.2016. Согласно ему во всех общеобразовательных учреждениях (любые формы собственности и организации) должна предусматриваться система основного и дежурного (для помещений с переменным тепловым режимом) отопления.

Свод правил указывает, что школы относятся к категории общественных зданий. Исходя из этого следует, что системы отопления в таких сооружениях проектируются и устраиваются по СП 60.13330.2016 (актуализированный СНиП 41-01-2003) – общим нормам и правилам. С точки зрения конструкции и других инженерных особенностей отопление для школ почти ничем не отличается от сетей в других объектах общественного назначения.

При проектировании сети обогрева в образовательных учреждениях также руководствуются:

СП 118.13330.2012;
СанПиН 2.4.2.2821-10.

Помимо этого, есть региональные стандарты, в которых представлены нормы отопления школы, расположенной в конкретном городе или области. Например, РМД 31-10-2011 – свод правил, применимый при разработке и экспертизе проектной документации для строительства и реконструкции общеобразовательных организаций на территории Санкт-Петербурга и пригорода.

В стандарте указана расчетная температура воздуха для проектирования отопления:

На территории Москвы действует другой региональный стандарт – МГСН 4.06-03. В нем также представлены расчетные температуры для проектирования систем отопления, а также типы обогрева, разрешенные к использованию в школах (водяной или воздушный).

Для обеспечения рекомендуемого температурного режима, а также создания надлежащих условий по безопасности для учеников и персонала школ выполняются следующие требования:

приборы водяного отопления предусматриваются в травмобезопасном исполнении;
температура теплоносителя должна равняться не более 95°С;
узлы отопительной системы проектируются с учетом техники пожарной безопасности;
отопительные приборы и трубопроводы должны иметь защитные ограждения и тепловую изоляцию;
температура поверхности изолирующих материалов не должна превышать 40°С.

Система отопления школы должна проектироваться и оборудоваться в строгом соответствии с вышеуказанными нормами. Несоблюдение правил влечет за собой административную ответственность с выплатой штрафа.

Проектирование систем отопления зданий школ

Для разработки проектной документации в отношении школьной отопительной системы используют нормы и правила, установленные в СП 251.1325800.2016 и СП 60.13330.2016. Согласно им:

расчетные значения температуры и кратности воздухообмена в школах принимают по
рекомендациям СП 118.13330.2012;
в общественных учреждениях разрешено монтировать отопление разных типов;
определяют удельный расход теплоты на отопление;
подбирают мероприятия по энергосбережению и повышению энергоэффективности
зданий.

Своды правил также определяют общие требования к системам, способы прокладки и подключения сети, разрешенные к использованию трубы и приборы.

Отопление в здании школы проектируется на основании технического задания заказчика. В нем представлены существующие условия на объекте (реконструируемые или ремонтируемые учреждения) или уровень энергоэффективности, который должны быть достигнут в результате устройства новой сети.

Проектирование осуществляется поэтапно:

Разработка эскиза.
Подготовка технико-экономического обоснования реализации принятого решения.
Проведение расчетов и создание монтажного чертежа.
Составление спецификаций на трубы, фитинги, материалы.
Согласование и утверждение документации.

Тип разводки трубопровода, способ циркуляции теплоносителя в системе, типоразмеры и количество используемых элементов и материалов указываются в монтажном чертеже (схеме). Этот документ становится основным на этапе проведения работ по устройству сети на объекте, по нему в дальнейшем составляют смету по расходам.

Водяное отопление школы, выполненное из пластиковых труб, встречается чаще, другим другие варианты. Это обусловлено долговечностью, практичностью и невысокой ценой материала. Кроме того, пластик является более энергоэффективным решением, чем металл.

Благодаря теплоснабжению дома и квартиры обеспечиваются теплом, а соответственно в них комфортно находиться. Одновременно с обогревом жилые строения, промышленные объекты, общественные здания получают горячее водоснабжение для бытовых или производственных потребностей. В зависимости от способа доставки теплоносителя на сегодняшний день существуют открытые и закрытые системы теплоснабжения.

централизованными - ими обслуживаются целые жилые районы или населенные пункты;
местными – для обогрева одного строения или группы зданий.

При отоплении помещений задействуются открытая и закрытая система теплоснабжения. Между ними имеется отличие, которое заключается в том, что открытый тип предусматривает подачу горячей воды потребителям непосредственно из теплосети – они разбирают ее полностью или частично (подробнее: "Закрытая и открытая система отопления на примерах схем").

Открытые системы теплоснабжения

В открытой системе вода подается постоянно из теплоцентрали и это компенсирует ее расход даже при условии полного разбора. В советское время по такому принципу функционировало примерно 50% теплосетей, что объяснялось экономичностью и минимизацией затрат на обогрев и ГВС.

Но открытая система теплоснабжения имеет ряд недостатков. Чистота воды в трубопроводах не соответствует требованиям санитарно-гигиенических норм. Поскольку жидкость перемещается по трубам значительной протяженности, она становится другого цвета и приобретает неприятные запахи. Часто при взятии проб воды работниками санэпидемстанций из таких трубопроводов в ней обнаруживают вредоносные бактерии.

Желание очистить поступающую по открытой системе жидкость приводит к снижению экономичности теплоснабжения. Даже самые современные способы устранения загрязнений воды не способны преодолеть этот значительный недостаток. Поскольку протяженность сетей немалая, возрастают расходы, а эффективность очистки остается прежней.

Открытая схема теплоснабжения функционирует на основе законов термодинамики: горячая вода поднимается вверх, благодаря чему на выходе котла создается высокое давление, а на входе в теплогенератор - небольшое разряжение. Далее жидкость направляется из зоны повышенного давления в зону более низкого и в результате осуществляется естественная циркуляция теплоносителя.

Будучи в нагретом состоянии, вода имеет свойство увеличиваться в объеме, поэтому для данного типа отопительной системы требуется наличие открытого расширительного бака, такого как на фото – это устройство абсолютно негерметично и напрямую соединяется с атмосферой. Поэтому такое обеспечение теплом получило соответствующее название - открытая водяная система теплоснабжения.

В открытом типе вода нагревается до 65 градусов и потом подается к кранам водоразбора, откуда поступает к потребителям. Подобный вариант теплоснабжения позволяет пользоваться дешевыми смесителями вместо дорого теплообменного оборудования. Так как разбор подогретой воды неравномерен, по этой причине линии подачи конечному потребителю рассчитывают с учетом максимального потребления.

Закрытые системы теплоснабжения

Представляет собой закрытая система теплоснабжения конструкцию, в которой теплоноситель, циркулирующий в трубопроводе, используется только для обогрева и вода из тепловой сети не отбирается на горячее водоснабжение.

В данном случае все элементы отопительной сети закрыты от окружающей среды. Закрытая схема теплоснабжения также имеет незначительную утечку теплоносителя, но его потери восполняются при помощи автоматического регулятора подпитки (подробнее: "Автоматическая подпитка системы отопления - схема узла и клапана подпитки").

В закрытом варианте обеспечения обогрева помещений подача тепла регулируется централизованно, а количество жидкости в системе остается неизменной. Расход тепловой энергии зависит от температуры циркулирующего по трубам и радиаторам теплоносителя.

В системах теплоснабжения закрытого типа, как правило, используются тепловые пункты, в которые горячая вода поступает от поставщика теплоэнергии, например ТЭЦ. Далее температура теплоносителя доводится до нужных параметров для теплообеспечения и горячего водоснабжения и направляется потребителям.

Когда функционирует закрытая система теплоснабжения – схема поставки тепла обеспечивает высокое качество ГВС и энергосберегающий эффект. Ее главный недостаток - сложность водоподготовки по причине удаленности одного теплового пункта от другого.

Зависимая и независимая системы теплоснабжения

И открытая и закрытая система теплоснабжения могут подсоединяться двумя способами – зависимым и независимым.

Зависимый способ подключения открытой системы означает подсоединение через элеваторы и насосы. В независимом типе горячая вода поступает через теплообменник.

В отличие от зависимого варианта подключения, независимое считается более дорогим, но зато качество воды в трубопроводе более высокое (подробнее: "Зависимая и независимая система отопления - различия схем, плюсы и минусы").

Зависимый тип закрытой системы предусматривает, что вода поступает к потребителю, минуя тепловые пункты. В данном случае нет необходимости устанавливать циркуляционные насосы, приборы для регулировки теплообмена и автоматического контроля. Но есть и минус – невозможность регулировать температурный режим в системе.

Независимые закрытые системы теплоснабжения экономят энергоресурсы в размере 10-40 % в год. Они позволяют регулировать количество поставляемого тепла, температуру теплоносителя и улучшать его качественные характеристики, что приводит к надежной работе нагревательного оборудования.

Открытая и закрытая система теплоснабжения - преимущества и недостатки в сравнении

централизованными - ими обслуживаются целые жилые районы или населенные пункты;
местными – для обогрева одного строения или группы зданий.

Открытые системы теплоснабжения

Закрытые системы теплоснабжения

Зависимая и независимая системы теплоснабжения

Составляем подробный график работ с зонами ответственности смежников, смету. Вы можете запросить отчет в любой момент и будете знать последовательность работ, когда объект будет готов и сколько денег стоить.

Комфортный процесс обучения сложно выстроить без приятной температуры окружающей среды, и в холодное время года российским школам не обойтись без горячих батарей. В школах и других детских образовательных учреждений предъявляются требования не только к мощности и качеству системы отопления, но и к безопасности ее исполнения. Рассмотрим основные правила и этапы проектирования, а также виды систем отопления в школах.

В ближайшее время наши специалисты с Вами свяжутся. Благодарим за Ваше обращение к нам!

Требования к системам отопления в школах

Основные нормы проектирования систем отопления в школьных и дошкольных учебных учреждениях представлены документами:

СП 60.13330.2016
СанПиН 2.4.2.2821-10
СП 118.13330.2012

Системы отопления проектируются с соблюдением правил пожарной безопасности и энергоэффективности здания, с учетом функционала и категории помещений. Согласно СП 60.13330.2016, температура теплоносителя в трубах и радиаторах не должна превышать 95 °С, отопительные приборы оснащаются защитными ограждениями из негорючих материалов, трубопроводы изолируются. Во избежание травм температура поверхности доступных для контакта компонентов системы отопления не должна быть больше 40 °С.

Во всех помещениях предусматривают термометры для мониторинга температурного режима в каждой конкретной зоне.

Классификация систем отопления

Наиболее традиционный вариант — централизованное водяное отопление низкого давления, с питанием от центральной магистрали, которое состоит из металлических или пропиленовых труб, чугунных или биметаллических нагревателей, радиаторов, насосов, запорной арматуры и т.д. Плюсы такого варианта в экономичности, безопасности, равномерном прогреве приборов и соответствии большинству стандартов и правил.

Иногда водяное отопление объединяют с приточной системой вентиляции с механическим нагнетателем. В этом случае воздух нагнетается в камеру, где он кондиционируется, нагревается, очищается и увлажняется, а затем передается в учебные кабинеты. Такая комбинация дает возможность создать комфортный микроклимат с чистым и увлажнённым воздухом, но требует дополнительных затрат на вентиляционное оборудование, и отличается большими теплопотерями.

Приборы в системе лучистого отопления переносят тепло посредством конвекции и инфракрасного излучения. Для обогрева школ используют пленочные электрические нагреватели. Преимущества лучистых систем состоят в простом монтаже, удобном и быстром регулировании температуры, а также равномерном нагреве воздуха и предметов в помещении. Недостатки: большие потери тепла и высокая стоимость.

Проектирование систем отопления

Чаще всего школы представляют собой малоэтажные здания с большим числом потребителей, для которых целесообразна горизонтально-поэтажная схема коммуникаций, с электрическими насосами для поддержания давления и циркуляции теплоносителя в сети.

Горизонтально поэтапная схема отопления здания

В небольших зданиях, например начальных школах, дошкольных учреждениях и пристройках можно использовать системы с естественной циркуляцией жидкости по трубопроводам. При отсутствии поблизости тепловых магистралей и нехватке тепловой мощности в качестве автономного источника обогрева используют котлы, работающие на электричестве, газу или твердом топливе. Автономные системы актуальны для школ, расположенных в частном секторе и небольших населенных пунктах.

Автономная система отопления с естественной циркуляцией

Схема прокладки коммуникаций устанавливает способ циркуляции теплоносителя, точки размещения разводных труб, виды соединений приборов и компонентов системы, конструкции стояков и т.д.

Выбор варианта отопления зависит от климатических условий, потребностей здания, тепловых мощностей и потерь, наличия тепловых и газовых магистралей вблизи объекта, состояния инженерных сетей, требований по энергоэффективности и, разумеется, бюджета. Современные системы отопления практически полностью автоматизированы, что обеспечивает повышенную безопасность, стабильность и качество их работы.

Проектирование производится по техническому заданию в стандартном порядке:

Эскизный проект.
Технико-экономическое обоснование.
Расчеты, подготовка рабочего проекта с монтажными чертежами.
Разработка спецификаций и смет.
Согласование проектной документации.

Доверять проектирование и монтаж системы отопления школ следует проверенным организациям с многолетним опытом работы и имеющим допуск СРО на проектирование и монтаж систем отопления. Все компоненты отопительной системы (нагреватели, трубы, арматура, вентили, элементы автоматики и т.д.) должны пройти государственную сертификацию и соответствовать требованиям ГОСТ, СП и пожарной безопасности.

Читайте также: