Автономная инженерная система что это
Автономные инженерные системы
Автономные инженерные системы, что это?
Одним из важнейших этапов строительства является разработка инженерных систем здания:
Именно они способны обеспечить максимальный комфорт эксплуатации частного, коммерческого, административного или производственного здания.
От того, насколько профессионально будут выполнены разработка, проектирование и монтаж, зависит качественные параметры систем. От этого напрямую зависит правильность работы, долговечность, безаварийность, энергоэффективность, себестоимость и стоимость эксплуатации.
Решением этой проблемы может быть как подключение здания к центральным сетям водоснабжения, канализации и отопления, так и энергоэффективные современные автономные инженерные системы.
Отопительная система
Наши специалисты разработают проект системы отопления исходя из пожеланий и возможностей заказчика. Немаловажным фактором является выбор доступного вида топлива. Подбор отопительного оборудования, радиаторов или их аналогов, других необходимых элементов системы является приоритетом в проектировании. При этом можно использоваться как один вид топлива, так и несколько, как радиаторную систему, так и комбинированную (теплый пол, теплый плинтус и т.д.)
Водоснабжение и водоотведение
Быстро и профессионально выполним внутреннюю разводку сетей водоснабжения и канализации. При необходимости «спрячем» трубопроводы в стены или короба. А также подключим внутридомовую систему к центральным сетям. В случае их отсутствия подберем оборудование, необходимое для автономного водоснабжения и утилизации стоков. Привезем, установим и подключим его. Может быть реализовано водоотведение от сантехнического оборудования, установленного в подвалах и цокольных этажах, ниже уровня центральных сетей.
Вентиляция
Обеспечим регулярное обновление внутреннего объема воздуха в соответствии с санитарными нормами и правилами. Подберем оборудование для вентиляции, фильтрации и кондиционирования воздуха, привезем и установим его. Готовы реализовать проекты любой сложности и объема в оптимальные сроки. Проект и монтаж систем вентиляции.
Мы гарантируем прозрачную смету на все виды работ, умеренные цены, точное соблюдение сроков, профессионализм сотрудников, качественное гарантийное и постгарантийное обслуживание. Для получения более детальной информации позвоните нам или закажите обратный звонок.
Компания Автономная.Москва выполнит весь комплекс работ по созданию проекта современных инженерных систем и его реализации.
3. 8. 1. Автономные и централизованные инженерные системы
Начало современного развития централизованных инженерных систем города относится к середине XIXв. С этого времени началась эпоха использования городских водопроводов, канализации, электро-, газо- и теплоснабжения. Долгое время эти системы удовлетворяли градостроительным и санитарным требованиям.
С ростом плотности застройки и размеров городов в использовании централизованных систем стали возникать большие трудности. Подземные пространства в этом случае оказывались уже перенасыщены коммуникациями, осложнялся их ремонт и техническое обслуживание. В настоящее время всё больше стала давать о себе знать их низкая эффективность с экономической и экологической точек зрения.
Централизованные системы в общем случае характеризуют:
– изначально высокая стоимость;
– большие потери при транспортировке потребляемых ресурсов;
– большие затраты на ремонт и обслуживание;
– это источник периодически случающихся аварий и всевозможных загрязнений окружающей среды.
Развитие современных технологий сделало актуальным использование децентрализованных или автономных систем жизнеобеспечения, которые лишены перечисленных выше недостатков.
В практике современного градостроительства у нас и за рубежом начинают применяться:
– автономные источники тепла и энергоснабжения;
– автономные системы очистки питьевой воды;
– системы сбора, очистки и использования дождевой воды;
– системы очистки и рециклинга “серой воды”, получаемой от стоков раковин, ванн, прачечных и т. д.;
– системы местной очистки органических отходов и переработки их в почвенный продукт;
– нетрадиционные источники энергии: солнечной, энергии ветра, биогаза и т. д.
Автономные системы жизнеобеспечения в целом характеризуются лучшими экологическими показателями. Их легче приспособить к местным особенностям, включить в замкнутый цикл переработки вещества и энергии, действующий подобно природным экосистемам. Кроме того, они способствуют и делают возможной децентрализацию современных поселений, особенно крупных городов, снижение плотности их населения и застройки, снижение зависимости от общегородских инженерных систем и инфраструктур. Тем самым они способствуют достижению самодостаточности поселений и жилых единиц в нём, а значит, ведут их к устойчивому состоянию и развитию [3; 86].
Исследование и разработка автономных инженерных систем активно ведётся в развитых странах.
Нехватка природных ресурсов и быстрый рост цен на коммунальные услуги стимулируют работы в этом направлении. В странах Европы цены на электро-, тепло- и водоснабжение за последнее десятилетие росли в несколько раз быстрее, чем цены на остальные товары и услуги. В урбанизированных районах становится всё труднее получать природные ресурсы и доводить их до состояния, пригодного к употреблению. Потому здесь целенаправленно ведутся исследования в области альтернативных систем жизнеобеспечения. В европейских странах, в Австралии исследовательские и экспериментальные работы подобной направленности субсидируются государством и общественными фондами поддержки научных исследований [119].
При этом на развитие и поддержание атомной энергетики тратятся огромные материальные, финансовые и интеллектуальные ресурсы страны, но даже и при всех этих затратах, она представляет большую опасность для экологии планеты. Потому во всём мире большое внимание уделяется использованию возобновимых источников энергии, экологически безопасных по своей природе, и обладающих потенциально большей эффективностью, по сравнению с традиционно используемыми невозобновимыми источниками энергии.
Использование автономных систем жизнеобеспечения начинает развиваться и в России. Рост цен на коммунальные услуги и прогнозируемый в течение ближайших лет переход на их полную оплату населением страны приведут, скорее всего, к ещё большей активизации поисков в этой области. В наших условиях, когда около 70 % инженерных сетей изношено или находится в предаварийном состоянии, когда эффективность этих систем в условиях российского и сибирского климата довольно низка, автономные системы могут существенно помочь в решении экономических и экологических проблем городов.
Жизненно важные ресурсы всё дороже обходятся горожанину, всё труднее и дороже очищать воду и доводить её до питьевой кондиции, всё больших стадий очистки требуют канализационные стоки для доведения их до экологически приемлемого состояния на выходе. В этих условиях ряд автономных инженерных систем начинают успешно конкурировать с традиционными централизованными системами. Их применяют как в новых строящихся поселениях и городах, так и в реконструируемых районах сложившейся застройки [119]. Рассмотрим состояние разработок и их применение в практике градостроительства.
Автономные инженерные системы загородного дома
В каждом конкретном случае при обустройстве частного дома приходится решать непростую задачу. Поиск оптимальной конфигурации оборудования производится с учётом потребностей и особенностей дома по мощности, степени регулируемости и удобства эксплуатации системы.
То, что коммуникации дело серьезное известно всем, но часто только теоретически. Когда дело доходит до строительства дома, об этом порой вспоминают слишком поздно. Хотя об отоплении и водоснабжении дома лучше задуматься ещё до того, как в основание фундамента заложен первый камень, то есть на этапе проектирования. При прокладке всех необходимых коммуникаций в уже построенном здании неизбежно придётся сверлить отверстия в стенах и перекрытиях. Кроме того, может быть полезно (а при напольном исполнении котлов даже обязательно) предусмотреть отдельное помещение котельной.
Конечно, любой архитектурный проект должен содержать теплотехническую часть и, как правило, её содержит. Однако такие общие расчёты обычно плохо адаптированы к реальным условиям эксплуатации и часто вообще не учитывают современные технологии. Самостоятельно разобраться без специальной подготовки в особенностях работы и преимуществах того или иного типа оборудования в сжатые сроки практически невозможно. При существующем разнообразии выбор конкретной модификации оборудования будь то отопительные котлы, бойлеры для нагрева воды или насосные станции, весьма затруднителен. Иногда из соображений экономии предпочтение отдаётся более дешёвым изделиям сомнительного качества, что приводит к самым плачевным результатам вплоть до возникновения аварийных ситуаций.
Профессионалы подразделяют всё оборудование на две составляющие: собственно систему отопления и водоснабжения (трубы, радиаторы и т.д.) и оборудование котельной. Эти составляющие связаны настолько тесно, что бессистемный подход к вопросу проектирования, закупа и монтажа приводит обычно к плачевным результатам. Если одна бригада вешает радиаторы, вторая укладывает тёплые полы, а третья ставит котёл, за конечный результат отвечать как правило некому. Одни кивают на других, а страдает за всё это хозяин.
Именно поэтому проект систем отопления / водоснабжения / водоотведения лучше заказать в компании, специализирующейся непосредственно на монтаже подобных систем и их последующем обслуживании. В идеале компания должна иметь опыт работы с оборудованием различных производителей. Опытный специалист примет во внимание все особенности и пожелания и предложит оптимальный в данном конкретном случае вариант комплектации. В итоге владелец сбережёт время, деньги и при этом сэкономит на монтаже коммуникаций.
Начало начал
Настенные котлы могут быть с одним из двух типов камеры сгорания: открытой или закрытой. Котлы с открытой камерой сгорания забирают воздух для горения из помещения, в котором они расположены. При этом необходимо обеспечить соответствующий приток, чтобы отработанные газы естественным образом могли выходить в дымоход. Котлы с закрытой камерой сгорания лишены этого неудобства. Воздух в камеру подаётся принудительно и таким же образом выбрасывается наружу. Специально для этой цели предусмотрен коаксиальный дымоход из двух труб, одна в другой.
Всё оборудование в целом можно разбить на некоторые условные группы, имеющие разное качество, долговечность, надёжность, экономичность, комфортность и функциональные возможности. Исходя из поставленных задач, пожеланий и финансовых условий и происходит выбор конкретных моделей. Многие производители теплового оборудования собирают свои изделия из комплектующих разных поставщиков. Кооперация в такой высокотехнологичной сфере дело обычное: один специализируется на горелках, другой на электронной начинке.
Однако бывает, что предприятие-изготовитель производит собственно только корпус котла и его сборку. Так и возникают периодически «модные» активно рекламируемые марки, которые потом и обслуживать-то некому. Насколько корректно при этом элементы согласованы по техническим характеристикам, все ли комплектующие имеют высокую надёжность, выясняется только многолетним опытом эксплуатации. Поэтому приобретая столь ответственный агрегат, как отопительный котёл, стоит поинтересоваться, как давно производитель присутствует именно на нашем, российском рынке.
Решение о том, как должен работать котёл в конкретный момент времени осуществляется микропроцессорным регулятором отопления автоматически, в зависимости от потребностей в тепле и горячей воде, с учётом внешних погодных условий и сделанных программных установок. Если запрограммировать сутки и дни недели по индивидуальной программе, в отсутствие хозяев котёл будет поддерживать скажем +16°С, а вечером после прихода с работы +22°С. В итоге реальная экономия газа составит сотни кубометров за отопительный сезон.
Технические особенности системы отопления частного дома
Для грубой оценки можно воспользоваться методикой расчета по укрупненным показателям, когда берётся 1 кВт на 10 м 2 отапливаемой площади с учетом стандартных потолков до 3 м. Однако необходимая мощность котла сильно зависит от уровня теплозащиты наружных стен, герметичности окон и климатических условий местности.
При отсутствии подобного расчёта владелец рискует получить промерзающий подвал, нехватку горячей воды в точках разбора, жару в одних помещениях и недостачу тела в других.
Параметры системы отопления
Желательно одного типа, который выбирается из соображений обеспечения заданных характеристик: гидравлических, эксплуатационных, финансовых. Если система монтируется с помощью пластиковой трубы (полипропилен, металлопластик, сшитый полиэтилен), нужно учитывать, что при температуре теплоносителя 75-90°С (бытовые котлы выдают не более 90°С) пластик начинает очень быстро стареть.
Через радиатор должна всегда идти циркуляция определенного количества горячей воды и отопительный прибор не должен прятаться в нишах. Номинальная мощность отопительных приборов предполагает его подключение по оптимальной схеме, то есть подача сверху, а обратка снизу. Не все знают и то, что максимальная мощность радиатора указывается, как правило, при подаче теплоносителя с температурой 95°С, а при подаче 70°С его мощность снижается практически в 2 раза. При работе системы отопления с расчетной температурой до 75°С мощность (количество секций) необходимо увеличить.
При однотрубной разводке теплоноситель переходит последовательно от одного радиатора к другому. При этом последний радиатор в «цепочке» может быть значительно холоднее первого, так как теплоноситель остывает в каждом радиаторе. Управлять системой с однотрубной разводкой сложно. Невозможно без специальных приёмов перекрыть доступ теплоносителя только в один радиатор, так как при этом перекрывается доступ и во все остальные.
Температуру в помещениях легче регулировать, если применяется так называемая двухтрубная разводка. При этом к каждому отопительному прибору подведены обе, подающая и обратная, трубы. Температура входящего теплоносителя на всех радиаторах будет одинакова. Способы выполнения двухтрубной разводки в доме могут быть разные. Трубы могут быть разведены «звездой», когда к каждому отопительному прибору от общей «гребёнки» тянется две трубы. Такая схема отопления обладает хорошей регулируемостью, тепловой и гидравлической теплоустойчивостью, позволяет использовать скрытую прокладку трубопроводов. При схеме «шлейф» в более выгодном положении находятся расположенные ближе к источнику тепла радиаторы.
Помимо котла, труб и радиаторов в отопительную систему входят и устройства для регулировки системы (расширительный бак, терморегуляторы, циркуляционный насос) и группа безопасности (манометр, запорный клапан, автоматический воздухоотводчик, предохранительные клапаны).
Расширительный бак необходим для стабилизации давления теплоносителя в системе. При нагреве жидкость увеличивается в объёме и излишки поступают в ёмкость расширительного бака. При снижении температуры вода уходит обратно в трубу. Размер расширительного бака обычно составляет 8-12% от объёма системы.
Все современные системы отопления имеют расширительный бак закрытого типа. В нём теплоноситель не может вылиться наружу и не соприкасается с воздухом, то есть не испаряется и не насыщается кислородом (исключается коррозия внутренней поверхности труб и радиаторов). К тому же бак закрытого типа можно поставить в любой точке системы. Дополнительно в систему встраивают фильтры очистки воды, чтобы взвешенные частицы не попадали в отопительный контур и теплообменник котла.
Первым делом устанавливают радиаторы. Далее следует прокладка трубопроводов, монтаж стояков отопления, установка поэтажных коллекторов (если выбрана такая схема разводки). Чтобы полнее использовать все возможности выбранного котла и бойлера, требуется грамотно выполнить их гидравлическую обвязку в зависимости от моделей, конфигурации разводки и количества контуров отопления. Поэтому не стоит доверять установку агрегатов кому попало. При совместной работе нескольких котлов на одну систему отопления с переменным расходом воды (несколько отдельно регулируемых зон отопления) рекомендуется применять гидравлический разделитель («гидравлическую стрелку»). Трубопроводы монтируют после установки бойлера и расширительного бака. Далее устанавливают насосы, отводчики воздуха и грязеуловители. После этого система отопления опрессовывается.
Как правило, современный дом имеет достаточно сложную отопительную систему, объединяющую несколько независимых контуров. Идеальным решением в таком случае является использование специальных систем быстрого монтажа отопительного контура, или как их ещё называют, насосных групп. Такие устройства имеют все необходимые детали для подключения к котлу всего спектра необходимого оборудования. Все насосные группы разработаны под решение определенных задач, поэтому остаётся только выбрать нужную модификацию.
Не следует пренебрегать сервисным обслуживанием отопительного оборудования. Как и любая сложная техника, котлы нуждаются в проведении регламентных работ, которая позволяет избежать возникновения аварийных ситуаций, продлить срок службы оборудования и предотвратить рост потребления топлива.
Глава 1. Основы проектирования традиционных индивидуальных жилых домов
1.4. Автономные системы инженерного оборудования индивидуальных жилых домов
Для различных систем инженерного обеспечения эффективность автономных систем по сравнению с централизованными неодинакова и зависит от многих конкретных условий. Наибольший эффект достигается при строительстве автономных систем теплоснабжения: снижение капиталовложений в 3. 4 раза, экономнее расходование топлива за счет местного реглирования отпуска тепла, сокращение металловложений в 5. 7 раз, кроме того, отпадает потребность в теплоизоляционных и строительных материалах, строительстве котельной и др.Особенно эффективно применение автономных систем теплоснабжения при использовании природного газа (даже для секционной и многоэтажной застройки). КПД газовых автоматизированных теплогенераторов не уступает (а отдельных зарубежных образцов превосходит) КПД котлов, устанавливаемых в котельных. Экономия газа при автономном варианте теплоснабжения достигается и за счет отсутствия расхода теплоты на собственные нужды котельной, потерь тепла в тепловых сетях, более гибкого местного регулирования расхода газа, не считая электроэнергии, расходуемой на подачу теплоносителя. Несмотря на это, имеется много примеров, когда при наличии природного газа для индивидуальных жилых домов проектируется централизованная система теплоснабжения.
Происшедшие социально-экономические изменения в стране, ужесточение требований по очистке сточных вод, значительные загрязнения водоисточников, общее ухудшение экологической обстановки в России, масовое появление на рынке импортного оборудования, рост цен на энергоносители значительно меняют подход к инженерному благоустройству и выдвигают новые требования: применение энергосберегающих и экологически чистых технологий, повышение степени очистки природных и сточных вод, сокращение удельных норм водопотребления, повышение надежности функционирования систем.
Экономия воды в автономных системах водоснабжения и канализации по сравнению с централизованными системами может достигать минимум 30% без ухудшения санитарно-гигиенических условий проживания.
В действующих нормах водопотребления и водоотведения в скрытом виде заложены нерациональный расход и потери воды в централизованных системах, которые составляют в среднем:
• нерациональный расход — 10. 20%;
Автономные системы водоснабжения и водоотведения индивидуальных жилых домов обладают рядом особенностей, весьма существенно влияющих на уровень водопотребления и водоотведения. Сюда относятся прежде всего социально-экономические факторы: у домовлодельцев возникают психологические и материальные соображения, препятствующие нерациональному расходованию воды ( например, для охлаждения, полоскания белья при стирке и «на проток», полива растений не по бороздкам, а по грядкам и т.п.).
Автономные системы водоснабжения устраиваются при отсутствии централизованного водоснабжения.
Автономная система водоснабжения состоит из водозаборного сооружения, водоподъемной установки, регулирующей емкости (гидропневмобака или безнапорного открытого бака), разводящих наружных трубопроводов, внутренней сети.
Кроме того, при необходимости автономная система дополняется установками для очистки и (или) обеззараживания воды.
Качество воды, подаваемой автономными системами, должно соответствовать требованиям СанПиН 2.1.4.559 — 96 и ГОСТ 2874 — 82*.
По согласованию с местными органами Госсанэпиднадзора допустимы отдельные отступления от нормативов по органолептическим показателям (цветность, мутность, жесткость, некоторые другие).
Расчетные расходы воды определяют по СНиП 2.04.01.—85* «Внутренний водопровод и канализация зданий» и учитывают нормативное водопотреб-ление, численность жителей, число и типы санитарных приборов и другие факторы.
Для одно-, двухквартирных жилых домов с числом жителей от 3 до 8 человек расчетные расходы воды составляют (ориентировочно) от 0,5 до 0,9. 1,0 м 3 /ч.
В качестве источников, как правило, используют подземные воды. Предпочтение следует отдавать водоносным горизонтам, защищенным от загрязнения водонепроницаемыми породами.
В качестве водозаборных сооружений обычно применяют мелкотрубчатые колодцы (скважины) или шахтные колодцы, последние — при неглубоком залегании водоносного горизонта (до 20. 30 м).
Водозаборные сооружения должны размещаться на незагрязненных и не-подтопляемых участках, на расстоянии, как правило, не менее 20 м от источников возможного загрязнения (уборных, канализационных сооружений и трубопроводов, компостных штабелей и т.п.).
Схемы автономного водоснабжения могут быть классифицированы как по составу и типу основного оборудования, так и по месту его расположения, а именно:
• с применением гидропневматических или безнапорных (открытых) баков;
• с использованием погружных, горизонтальных, вертикальных и других насосов;
• с размещением оборудования непосредственно в водозаборных сооружениях, в подземных камерах, в помещении жилого дома.
Безнапорные баки располагают в помещении жилого дома на отметках, обеспечивающих необходимый напор в системе.
Гидропневмобаки, а также агрегаты «насос — гидропневмобак» для удобства эксплуатации и контроля предпочтительно размещать в помещении жилого дома.
Водоочистные и (или) обеззараживающие устройства должны размещаться в помещении жилого дома.
При выборе оптимальной схемы водоснабжения для конкретных условий следует учитывать, что при возможных ненормированных перебоях с электроснабжением жилых домов предпочтительны схемы с безнапорными(открытыми) баками, обеспечивающие повышенную надежность работы системы водоснабжения.
В тех случаях, когда качество воды источника не соответствует нормативным требованиям, система водоснабжения дополняется устройствами для очистки и (или) обеззараживания воды.
Для обеззараживания воды рекомендуется использовать безреагентные установки бактерицидного излучения, не ухудшающие органолептические свойства воды.
Установки, использующие реагенты (обычно хлорсодержащие), могут применяться при специальном обосновании.
Очистка воды чаще всего требуется для удаления избыточных концентраций железа, солей жесткости, реже — для удаления марганца, фтора, снижения общей минерализации (солесодержания).
Для этой цели могут быть использованы установки, размещаемые на вводе в дом и обрабатывающие весь объем поступающей воды, или установки «у крана», обрабатывающие воду у конкретного санитарного прибора.
Такие водоочистительные устройства используют различные методы очистки (ионный обмен, сорбцию, фильтрование через синтетические мембраны и др.) и выпускаются как отечественными, так и зарубежными производителями.
При необходимости водоочистные установки могут дополнительно оснащаться бактерицидными лампами для обеззараживания воды.
Схема водоснабжения с размещением центробежного насоса и гидропневмобака в шахтном колодце.
Схема водоснабжения с размещением цетробежного насоса в шахтном колодце и гидропневмобака в жилом доме.
Состав сооружения: 1 — колодец; 2 — всасывающий трубопровод; 3 — напорный трубопровод; 4 — трубопровод к потребителям; 5 — насос; 6 — гидропневмобак; 7— приемный клапан с сеткой
Схема водоснабжения с размещением погружного насоса в скважине и гидропневмобака в жилом доме.
Состав сооружения: 1- скважина; 2- погружной насос; 3- оголовок скважины; 4 — гидропневмобак; 5 — трубопровод к потребителям; 6 — фильтр
Схема водоснабжения с очисткой воды.
Схема водоснабжения с размещением погружного вибрационного насоса и гидропневмобака в шахтном колодце.
Состав сооружения: 1— вибрационный насос; 2 — гидропневмобак; 3 — шланг; 4 — электрокабель; 5— подвеска насоса; 6 — трубопровод к потребителям; 7— колодец
Схема водоснабжения с размещением погружного вибрационного насоса в скважине и гидропневмобака в подземной камере.
Схема водоснабжения с размещением насоса и гидропневмобака в жилом доме.
Состав сооружения: 1 — приемный клапан с сеткой; 2 — всасывающий трубопровод; 3 — насос; 4 — гидропневмобак; 5 — трубопровод к потребителям; 6 — колодец
Схема водоснабжения с безнапорным (открытым) баком.
Состав сооружения: 1 — отстойник фильтра; 2 — фильтр (рабочая часть); 3 — надфильтровая труба; 4 — сальник; 5 — ствол; 6 — направляющая труба (кондуктор); 7 — устье; Нг —глубина воды в скважине
Пример установки электронасоса в скважине.
Пример размещения водоподъемной установки жилого дома
Насосная установка «Грундфос ГИДРОДЖЕТ» является автоматически работающим агрегатом, который включается и выключается в зависимости от давления воды в гидропневмобаке.
Агрегат применяется для индивидуального водоснабжения жилых домов.