Центральное отопление: классификация систем и их установка

Классификация систем отопления, виды и назначение

Согласно нормативам, те помещения, в которых люди находятся более 2 часов подряд, должны в обязательном порядке отапливаться. В таких зданиях обустраиваются системы, основным назначением которых является поддержание оптимальной температуры в холодное время года. Видов отопительных сетей существует несколько.

По каким признакам могут подразделяться

Классификация систем отопления может производиться по нескольким признакам:

• месту расположения нагревательного оборудования;
• виду используемого теплоносителя.

Также такие сети могут подразделяться по типу применяемого оборудования и конструкции.

Виды отопительных систем по месту расположения нагревательного агрегата

В этом плане различают сети:

• централизованные;
• автономные.

Называется такая классификация систем отопления — «по радиусу действия». Первый тип сетей используется для обогрева большого количества зданий. Нагревательное оборудование в данном случае располагается в отдельно стоящих постройках. К примеру, именно такая система предусматривается для отопления квартир городских многоэтажек, цехов предприятий, офисов.

В автономных системах нагревательное оборудование устанавливается непосредственно в том здании, за создание комфортного микроклимата в котором зимой и отвечает. Котлы и другое оборудование в данном случае, конечно же, используются менее мощные и дорогие.

Инженерные коммуникации этого типа чаще всего используются для обогрева малоэтажных загородных зданий. Также их зачастую обустраивают в разного рода хозяйственных постройках, гаражах и банях.

Иногда в качестве нагревательного оборудования в частных домах также используются электрические радиаторы, калориферы или тепловые пушки. В некоторых случаях в таких зданиях могут обустраиваться и комбинированные сети с котлом и, к примеру, печью или камином.

Классификация систем центрального отопления

Сети этого типа подразделяются на:

В первом случае теплоноситель для обогрева зданий отбирается непосредственно из водовода. В закрытых системах вода сначала нагревается в теплообменнике ТЭЦ.

Чаще всего для обогрева жилых или производственных помещений используются сети:

• водяные;
• паровые;
• воздушные.

Классификация систем отопления в данном случае производится по типу используемого теплоносителя. Помимо водяных, паровых и воздушных, в строениях иногда могут использоваться сети, к примеру, радиационные, газовые, электрические. Печное отопление по-другому называют огневоздушным.

Что представляют собой водяные системы отопления

Такие сети считаются оптимальным вариантом для обогрева жилых зданий. Как в частных домах, так и в городских многоэтажках в подавляющем большинстве случаев монтируются именно водяные системы отопления.

В производственных помещениях такие сети также используются достаточно часто. Единственное — их нельзя монтировать в зданиях, предназначенных для хранения таких химических веществ, к примеру, как:

• калий;
• карбид кальция;
• натрий:
• литий и некоторые другие.

То есть такие отопительные сети не собираются там, где хранятся или используются в производственном процессе вещества, способные возгораться при контакте с водой.

В качестве нагревательного оборудования в системах этого типа чаще всего используются котлы. Вода в сетях этого типа циркулирует по трубам, протянуты по помещениям. Непосредственно же за обогрев здания отвечают радиаторы отопления, установленные в комнатах или цехах.

Основным преимуществом водяных систем является то, что батареи и трубы в данном случае не разогреваются слишком сильно. Следовательно, и исключается возможность появления ожогов при случайном контакте с ними. Также на батареях и магистралях таких сетей не горит и не спекается пыль.

Два основных типа водяных систем

В жилых зданиях, в свою очередь, могут использоваться водяные сети:

• с естественным током теплоносителя;
• с принудительным током.

В этом случае классификация систем отопления производится по способу передвижения теплоносителя по трубам. В сетях первого типа вода от котла и обратно к нему перемещается под действием силы гравитации. В таких коммуникациях используются трубы значительного диаметра. Магистрали же при этом собираются с небольшим уклоном.

В системах отопления принудительного типа за передвижение теплоносителя отвечает циркуляционный насос. Такие сети, хотя и являются энергозависимыми, обустраиваются в жилых, офисах и производственных зданиях чаще всего.

Трубы в таких коммуникациях обычно имеют не слишком большое сечение и не портят внешнего вида помещений.

Преимуществом систем с принудительной циркуляцией воды, по сравнению с гравитационными, является, помимо всего прочего, и то, что их можно обустраивать в зданиях значительной площади и этажности.

Иногда вместо воды в системах отопления в качестве теплоносителя используется антифриз — вещество, не замерзающее при температуре внешней среды ниже нуля.

Такие сети монтируются в тех зданиях, которые посещаются людьми лишь время от времени.

При использовании антифриза в качестве теплоносителя при отключении котла зимой исключается возможность размораживания труб и другого оборудования системы.

Типы по конструкции

Помимо всего прочего, в зданиях могут обустраиваться сети:

• однотрубные;
• двухтрубные;
• коллекторные.

В этом случае классификация систем водяного отопления производится по типу разводки контура в помещениях. В сетях первого типа теплоноситель подается от котла и возвращается к нему по одной закольцованной магистрали. Радиаторы в таких коммуникациях подключаются последовательно.

Основным недостатком систем этого типа является неравномерный нагрев помещений. Ведь последние батареи при использовании такой схемы нагреваются хуже расположенных ближе к котлу.

Для компенсации этого недостатка при монтаже однотрубных систем приходится использовать специальную регулирующую и запорную арматуру.

Коллекторные системы водяного отопления обычно монтируются в домах выше одного этажа. Магистраль от котла в данном случае подводится сначала к распределительной гребенке. Далее уже от такого коллектора монтируются отдельные контуры на каждый радиатор и другие потребители.

Классификация систем водяного отопления, таким образом, может производиться по разным признакам. Но и само оборудование в такие сети может включаться разное. В большинстве случаев при обустройстве систем отопления в жилых и производственных зданиях в качестве основного нагревательного оборудования используются котлы. Такие агрегаты, в свою очередь, могут быть паровыми или водяными.

По виду используемого топлива же котлы подразделяются на:

• газовые;
• жидкотопливные;
• твердотопливные.

Также в зданиях могут устанавливаться электрические агрегаты этого типа.

В конструкцию любой водяной системы отопления в обязательном порядке включается расширительный бак. Вода при перепадах температур, как известно, способна увеличиваться в объеме. В результате в магистрали системы отопления создается слишком большое давление, что может привести к порче оборудования и разрыву труб.

Для компенсации давления в водяных системах отопления и используются расширительные баки. По виду такого оборудования сети этого типа классифицируются на:

В первом случае расширительные баки устанавливают обычно на значительной высоте от уровня котла. Представляют они собой открытые устройства.

В закрытых системах отопления используются герметичные расширительные баки. Устанавливается оборудование этого типа рядом с котлом. В обоих случаях бачки чаще всего монтируются на трубе обратки, то есть на той магистрали, по которой уже остывший теплоноситель возвращается в нагревательный агрегат.

Классификация циркуляционных насосов систем отопления выглядит примерно следующим образом:

• оборудование с «сухим» ротором;
• приборы с «мокрым» ротором.

Второй тип насосов обычно используется для перекачки небольших объемов теплоносителей. Основным преимуществом такого оборудования является простота в установке и использовании.

Насосы с «сухим» ротором отличаются высоким КПД и нетребовательностью к качеству теплоносителя. Но такое оборудование является довольно-таки шумным.

Классификация приборов систем отопления может производиться и по особенностям их конструкции. В этом плане различают насосы:

• консольные, монтируемые на фундаменте;
• блочные, комплектуемые двигателями с воздушным охлаждением;
• inline, с патрубками, находящимися на единой оси.

Радиаторы в системах отопления могут использоваться чугунные, алюминиевые или биметаллические.

Что представляет собой паровая система отопления

Такие системы по принципу работы сходны с водяными. Единственное, в сетях этого типа по контуру разводки циркулирует не вода, а пар. Основным преимуществом таких сетей является практически стопроцентный КПД. Недостатками же паровых систем считаются:

• невозможность регулировки температуры нагрева радиаторов;
• слишком сильный нагрев батарей и труб;
• сравнительно недолгий срок службы оборудования.

Паровые сети

Классификация паровых систем отопления производится по показателям давления пара в магистралях. Различают сети этого типа:

• высокого давления;
• низкого;
• вакуум-паровые.

Инженерные коммуникации первого типа используются для отопления зданий большой площади. Также такие системы монтируются в том случае, если теплоноситель приходится подавать на значительные расстояния. Системы низкого давления монтируются в домах малой площади. Вакуумные сети могут использоваться для автономного обогрева как жилых зданий, так и производственных.

Виды воздушных сетей

Такие сети также иногда используются для обогрева офисных, производственных и жилых помещений. Классификация систем воздушного отопления производится:

• по способу передачи нагретого воздуха;
• принципу работы.

В первом случае различают:

• системы с естественной циркуляцией;
• дополненные вентиляторами.

По принципу работы воздушные сети могут быть:

• прямоточными;
• с полной рециркуляцией;
• с частичной рециркуляцией.

В качестве основного нагревательного оборудования в таких сетях используются калориферы. В системах с полной рециркуляцией воздух по каналам направляется в помещения, а затем возвращается обратно в калорифер.

В прямоточных сетях после прохождения через комнаты и отдачи тепла он удаляется на улицу. Далее снаружи забирается новая порция воздуха.

В системах с частичной рециркуляцией через калорифер одновременно проходят воздух, поступающий и из помещений, и с улицы.

Конвекторные и радиационные системы

Производиться классификация систем отопления зданий может и по типу используемых для обогрева радиаторов. Батареи, устанавливаемые непосредственно в помещениях, бывают:

• конвекторными;
• радиационными.

Чаще всего в жилых домах монтируется первый тип радиаторов. Тепло окружающей среде такие батареи передают путем конвекции. Соприкасаясь с поверхностью радиатора этого типа, воздух нагревается и начинает подниматься вверх. Отдавая тепло окружающим предметам, воздух снова опускается вниз. Здесь он снова соприкасается с поверхностью радиатора.

Радиационные батареи работают по другому принципу. Такие приборы излучают в окружающее пространство инфракрасные лучи. В результате происходит нагрев не воздуха, а непосредственно расположенных в зоне действия радиатора предметов.

Обогрев теплиц

Классификация систем отопления теплиц может производиться по следующим признакам:

• типу используемого теплоносителя;
• виду применяемого оборудования.

По типу теплоносителя все отопительные сети, используемые в таких сооружениях, подразделяются на:

По виду применяемого оборудования они бывают:

• газовыми;
• электрическими.

Работают системы отопления теплиц примерно по тому же принципу, что и сети жилых зданий.

Какое оборудование может использоваться в теплицах

Обуславливается выбор конкретного типа системы отопления для теплицы в первую очередь ее размерами. Водяные и воздушные сети с котлами, к примеру, монтируются, конечно же, только в значительных по площади производственных сооружениях этого типа.

Небольшие частные теплицы чаще всего отапливаются электрическими или газовыми обогревателями.

Иногда в теплицах, обустраиваемых на загородных участках, может устанавливаться и огневоздушное отопительное оборудование — то есть небольшие печи. В данном случае обогрев производится или с использованием дров, или же угля.

Вместо заключения

Подразделяться сети, отвечающие за обогрев зданий, таким образом, могут по таким признакам, как вид используемого оборудования, способы разводки контура, тип теплоносителя, назначение. О классификации систем отопления представление иметь стоит в том числе и владельцам загородных жилых домов. В случае необходимости это поможет выбрать для своего дома наиболее оптимальный вариант сети.

Источник: http://fb.ru/article/379627/klassifikatsiya-sistem-otopleniya-vidyi-i-naznachenie

Обеспечение теплом многоквартирных домов: централизованная система отопления

Как известно, обеспечение теплом значительной доли жилого фонда осуществляется централизованно.

И, не смотря на то, что в последние годы появляются и внедряются более современные схемы теплоснабжения, центральное отопление остается востребованным, если не у собственников, то у застройщиков многоквартирного жилья.

Однако следует отметить, что многолетний зарубежный и отечественный опыт использования такого варианта обогрева доказал его эффективность и право на существование в дальнейшем при условии безотказной и качественной работы всех элементов.

Отличительным признаком такой схемы является выработка тепла за пределами обогреваемых зданий, доставка которого от источника тепла осуществляется посредством трубопроводов. Другими словами, централизованное отопление – сложная инженерная система, распределенная по значительной площади, обеспечивающая теплом одновременно большое количество объектов.

Структура системы центрального отопления

Основными структурными элементами системы центрального отопления являются:

1. Источник тепловой энергии, в качестве которого могут выступать крупные котельные или теплоэнергоцентрали (ТЭЦ); в них осуществляется нагрев теплоносителя за счет использования какого-либо вида источника энергии.
   При этом в котельных для передачи тепловой энергии до потребителей используется вода, тогда, как в ТЭЦ она сначала нагревается до состояния пара, имеющего более высокие энергетические показатели и направляющегося в паровые турбины для выработки электроэнергии. И уже отработанный пар используется для нагрева той воды, которая поступает в систему отопления многоквартирного дома.

   Одна теплоэнергоцентраль способна заменить несколько котельных, в результате чего не только снижаются расходы на строительство и высвобождаются значительные площади, но и значительно улучшается общая экологическая обстановка.

2. Теплосети – сложная, разветвленная, протяженная система трубопроводов, предназначенная для транспортировки тепла к объектам.
   Они представляют собой два теплопровода – подачи (горячий) и обратный (с отработанным теплоносителем), выполняемые обычно из стальных труб диаметром 1000-1400 мм. Прокладка теплосетей может осуществляться как наземным, так и подземным способом с обязательной теплоизоляцией в обоих случаях.

   Необходимо отметить, что крупные централизованные схемы теплоснабжения имеют, как правило, несколько источников теплоты, связанные резервными магистралями и обеспечивающие надежность и маневренность их функционирования.

3. Потребители тепла – отопительное оборудование, установленное непосредственно в многоквартирном доме или другом объекте.

   Рисунок 1 – Общая схема центрального отопления

Классификация систем централизованного отопления

Существующее на сегодня многообразие схем организации центрального отопления позволяет произвести их ранжирование по некоторым классификационным признакам.

По режиму потребления тепловой энергии

• сезонные, обеспечение теплом требуется только в холодный период года;
• круглогодичные, нуждающиеся в постоянном теплоснабжении.

По виду используемого теплоносителя

• водяные – это самый распространенный вариант отопления, используемый для обогрева многоквартирного дома; такие системы просты в эксплуатации, позволяют транспортировать теплоноситель на большие расстояния без ухудшения качественных показателей и регулировать температуру на централизованном уровне, а также характеризуются хорошими санитарно-гигиеническими качествами.
• воздушные – эти системы позволяют осуществлять не только отопление, но и вентиляцию зданий; однако вследствие высокой стоимости такая схема не находит широкого применения;

Рисунок 2 – Воздушная схема отопления и вентиляции зданий

• паровые – считаются самыми экономичными, т.к. для отопления дома используются трубы небольшого диаметра, а гидростатическое давление в системе мало, что облегчает ее эксплуатацию. Но такая схема теплоснабжения рекомендуется для тех объектов, которым помимо тепла требуется и водяной пар (в основном это промышленные предприятия).

• независимые, в которых циркулирующий по теплосетям теплоноситель (вода или пар) нагревает в теплообменнике подаваемый в систему отопления теплоноситель (воду);

Рисунок 3 – Независимая система централизованного отопления

• зависимые, в которых нагретый в теплогенераторе теплоноситель подается непосредственно к потребителям тепла по сетям (см. рисунок 1).

• открытые, горячая вода забирается непосредственно из теплосети;

Рисунок 4 – Открытая система отопления

• закрытые, в таких системах забор воды предусмотрен из общего водопровода, а ее нагрев осуществляется в сетевом теплообменнике централи.

Рисунок 5 – Закрытая система центрального отопления

Понятно, что для обеспечения теплом многоквартирного дома его нужно подключить к теплосети, идущей от котельной или ТЭЦ. Для этих целей в ведущих к зданию трубах устанавливают входные задвижки, от которых запитан один или два тепловых узла.

После задвижек, как правило, устанавливаются грязевики, предназначенные для осаждения образующихся в трубопроводе при длительном контакте с горячей водой окислов и солей металлов. К слову, эти устройства позволяют продлить срок безремонтной работы системы отопления.

Далее в домовом контуре расположены врезки горячего водоснабжения: одна на подаче, вторая на обратке.

Как известно, центральное отопление функционирует на перегретой воде (температура теплоносителя с ТЭЦ составляет 130-150 0С, а чтобы жидкость не превращалась в пар, в системе создается давление 6-10 кгс).

Поэтому в холодный период года ГВС подключается с обратки, где температура воды не превышает обычно 70 0С. В летний период, когда температура теплоносителя в теплосети относительно низкая, горячее водоснабжение подключается с подачи.

После задвижек ГВС находится самый главный узел системы – элеватор отопления, основное предназначение которого заключается в охлаждении перегретой (поступающей с ТЭЦ) воды до нормативных показателей, необходимых для подачи непосредственно к отопительным приборам многоквартирного дома.

Это устройство состоит из стального корпуса, в котором расположено сопло, из которого поступающая с теплоэнергоцентрали вода выходит с пониженным давлением и высокой скоростью. В результате этого создается разрежение, вызывающее подсос теплоносителя из обратки в элеватор, где и происходит смешивание воды, т.е. изменение ее температуры.

Рисунок 6 – Устройство элеватора отопления

Следует отметить, что регулирование системы отопления, т.е. определение реального перепада температур в ней, а также уровня нагрева рабочей водяной смеси и, соответственно, отопительных приборов, осуществляется изменением диаметра сопла элеватора.

Домовые задвижки позволяют подключать и отсекать отопительный контур здания от теплоцентрали: зимой они открыты, летом перекрываются.

Далее центральное отопление предусматривает монтаж так называемых сбросов, представляющих собой вентили для перепускания или осушения системы. Иногда их соединяют с трубопроводом холодного водоснабжения с целью заполнения радиаторов водой в летний период.

В последние годы в соответствии с требованиями по обязательной установке приборов учета, на вводе в подъезды или дом устанавливаются теплосчетчики.

Рисунок 7 – Схема устройства теплового узла центральной системы отопления

Стояки и розливы централизованной системы отопления

Схема организации циркуляции воды в системе многоквартирного дома представляет собой, как правило, однотрубный вариант подачи теплоносителя с верхним или нижним розливом. При этом трубы подачи и обратки могут разводиться либо обе в подвале, либо подача на чердаке или техэтаже, а обратка в подвале.

Стояки, в свою очередь, бывают с:

• попутным движением теплоносителя;
• движением воды верху вниз;
• встречным движением снизу вверх.

При использовании схемы с нижним розливом каждая пара стояков соединяется посредством перемычек, которая может располагаться либо в квартирах на последнем этаже, либо на чердаке. При этом в верхней точке перемычки обязательно должен быть смонтирован воздухоотводчик (воздушник).

Кран Маевского — самый простейший по конструкции, но отказоустойчивый воздушник.

Основным недостатком этого варианта является завоздушивание системы после каждого сброса воды, что требует стравления воздуха из каждой перемычки.

Рисунок 8 – Возможные схемы центральной системы отопления с нижним розливом

Система отопления с верхним розливом предусматривает установку на техэтаже многоэтажного дома расширительного бака с вентилем-воздухоотводчиком, а также отдельные вентили, позволяющие отсекать каждый стояк.

Правильный уклон при прокладке розлива обеспечивает при открытии воздушников полный слив воды из системы за очень короткое время. Но такой вариант имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать при проектировании.

1. Температура отопительных приборов уменьшается по мере движения теплоносителя вниз. Понятно, что на нижних этажах она будет значительно ниже, чем на верхних, что обычно компенсируется увеличением количества секций радиаторов или площади конвекторов.
2. Процесс запуска отопления довольно прост. Для этого требуется заполнить систему, открыть имеющиеся домовые задвижки и на короткое время воздушник на расширительном баке. После этого центральное отопление и вся система начинают функционировать в полной мере.
3. Сброс теплоносителя из конкретного стояка, наоборот, имеет некоторые сложности. Для этого требуется сначала найти и перекрыть нужный стояк на техэтаже многоэтажного дома, затем найти и отключить его вентиль в подвале, и только после этого можно будет открыть сбросник.

Рисунок 9 – Схема однотрубной системы отопления с верхним розливом

Достоинства и недостатки центральной системы отопления

Центральная система отопления имеет следующие достоинства:

• возможность использования недорогих видов топлива;
• надежность, обеспеченная регулярным контролем работоспособности и технического состояния со стороны специальных служб;
• применение экологичного оборудования;
• простота в эксплуатации.

Среди недостатков такой схемы обогрева многоквартирного дома следует отметить:

• система функционирует по строгому сезонному графику;
• невозможность индивидуального регулирования температуры приборов отопления;
• частые перепады давления в системе;
• значительные теплопотери в процессе транспортировки и отопления в многоквартирном доме;
• высокую стоимость оборудования и его монтажа.

Источник: http://otopleniex.ru/pomeshheniya/kvartira/centralnoe-otoplenie-v-mnogokvartirnom-dome.html

Классификация систем отопления: от привычного до экзотики

Тема этой статьи — классификация систем отопления зданий различного назначения. Мы исследуем использующиеся в них источники тепловой энергии, способы переноса тепла, конфигурации движения теплоносителей и разводки отопительных приборов.

Итак, в путь.

Привычное водяное центральное отопление — неплохой способ обогреть дом. Но далеко не единственный.

Источник тепла

В этой роли могут выступать:

• Газ. Газовые котлы отопления обеспечивают минимальную стоимость тепловой энергии. Там, где газовые магистрали отсутствуют, вместо них могут использоваться газгольдеры или баллоны.

Однако: в этом случае цена киловатт-часа тепла заметно увеличится.

• Дрова и уголь. Твердотопливные котлы для этих энергоносителей обычно унифицированы. Их главный недостаток — ограниченная автономность работы: закладка топлива и чистка зольника требуются несколько раз в сутки.

Впрочем, газогенераторы и котлы верхнего горения способны несколько увеличить промежуток между закладками.

• Пеллеты. Пеллетные котлы с бункерами и дозаторами позволяют добиться автономности в несколько дней.

Пеллетный котел с системой автоматической подачи топлива.

• Соляра. Здесь автономность уже исчисляется неделями; к недостаткам можно отнести высокую шумность оборудования и потребность в громоздкой емкости под дизтопливо.
• Электроэнергия. Наряду с устройствами прямого нагрева ее используют тепловые насосы, использующие электричество для перекачки тепла от сравнительно холодной среды (воздуха, воды или грунта) в более теплое помещение.

Принцип работы теплового насоса.

Вот примерная оценка расходов для разных источников.

Наиболее распространена схема с одним централизованным источником тепла (котлом или печью), периферийными отопительными приборами и трубопроводами для транспортировки тепла. Однако наряду с ними используются и распределенные системы отопления.

Примеры?

• Электрические теплые полы с независимыми терморегуляторами.
• Электрические конвектора, размещенные в каждой комнате.
• Газовые конвектора с разводкой газа по дому.

Газовый конвектор.

• Инфракрасные излучатели с независимым питанием.
• Отопление кондиционерами с собственной сплит-системой в каждой комнате.

Способ передачи тепла

Передача тепловой энергии может осуществляться несколькими способами.

Теплоноситель

В этом качестве используется вода или ее смеси с этилен- и пропиленгликолем, замерзающие при более низких температурах. Высокая теплоемкость теплоносителей позволяет обойтись магистралями сравнительно небольшого сечения.

Воздух

Воздушное отопление подразумевает, что источник тепла нагревает непосредственно воздух, поступающий в помещение. Системы воздушного отопления часто совмещаются с вентиляцией. Основной недостаток решения, влияющий на его популярность — необходимость прокладки воздуховодов большого сечения: без ущерба для отделки это можно сделать лишь на стадии строительства.

Воздуховоды для подачи теплого воздуха спрячет подвесной потолок.

Пар

Системы отопления перегретым паром с температурой 200-400 градусов в наше время применяются исключительно на промышленных объектах. Они удобны тем, что благодаря высокой температуре отопительных приборов, позволяют обеспечить их минимальные размеры при высоких значения тепловой мощности. Недостаток пара — серьезная опасность для обитателей отапливаемых помещений при авариях.

Инфракрасное излучение

Так называемые инфракрасные отопительные приборы передают существенную часть тепла не воздуху вокруг себя, а непосредственно окружающим объектам и людям посредством инфракрасного излучения, лежащего за пределами видимой части спектра.

Использование ИК-излучателей экономически оправдано прежде всего потому, что оно снижает комфортный минимум температуры в помещении. За счет непосредственного нагрева кожи на открытых участках тела зона субъективного комфорта начинается уже от +15-16С.

Потолочный инфракрасный нагреватель.

Конвекция и теплый пол

Привычная нам с детства схема обогрева помещения точечными источниками тепла со сравнительно высокой температурой (радиаторами, конвекторами, регистрами и т.д.) называется конвекционной. Каждый отопительный прибор генерирует конвекционный поток; эти потоки перемешивают воздух в помещении.

проблема конвекционного отопления —  в том, что температуры в отапливаемом помещении распределяются крайне неравномерно.

Мало того: они распределяются еще и неэффективно. Под потолком температура на 5-8 градусов выше, чем на уровне человеческого роста. Вы много времени проводите на потолке?

Альтернатива конвекционному отоплению — теплый пол. Поверхность пола нагревается до температуры в 25-35 градусов кабелем, пленочным нагревателем или трубой с водой.

В результате:

• Температура максимальна именно там, где в ней есть потребность — на уровне пола.

Распределение температур.

• Тепловая завеса, препятствующая промерзанию стен, формируется по всему периметру помещения.
• За счет снижения средней температуры в помещении обеспечивается заметная экономия энергии.

Водяное отопление

В случае использования жидкого теплоносителя классификация системы отопления возможна еще по нескольким параметрам.

Центральное и автономное

В системах ЦО источником тепла является ТЭЦ или котельная. Теплоноситель — техническая вода — транспортируется по теплотрассам; циркуляция в отдельных контурах обеспечивается перепадом между подающей и обратной нитками.

Функцию развязки между трассой и системой отопления здания выполняет элеваторный узел.

Типичный элеваторный узел.

В нем:

• Нивелируется перепад между нитками. В трассе он достигает 3-6 кгс/см2; в то же время для стабильной циркуляции контура разумного размера достаточно перепада в 0,2 кгс/см2
• Обеспечивается вовлечение части объема теплоносителя из обратного контура в повторную циркуляцию. Тем самым уменьшается разброс температур между ближними к элеваторному узлу и дальними от него отопительными приборами.
• Регулируется режим работы системы ГВС (горячего водоснабжения). В зависимости от температуры подачи ГВС подается с прямой или обратной нитки.

В случае автономной системы мы имеем дело с замкнутым контуром, заполненным теплоносителем постоянного объема и не связанным с внешними объектами. Горячая вода для хознужд из контура не отбирается.

Побуждение циркуляции

В системе ЦО теплоноситель приводится в движение перепадом между нитками. А что в автономных контурах?

Здесь возможны два варианта.

1. В системе с принудительной циркуляцией она обеспечивается циркуляционным насосом — сравнительно маломощным устройством, зачастую имеющим возможность ступенчато или плавно регулировать производительность.
2. Гравитационные системы работают за счет разницы в плотности между нагретым и холодным теплоносителем. От котла он поднимается по так называемому разгонному коллектору и медленно возвращается через радиаторы, по дороге отдавая тепло.

Типичная гравитационная система.

Полезно: гравитационную систему несложно модернизировать для ускорения циркуляции в ней, своими руками установив в контур циркуляционный насос. Инструкция довольно проста: розлив разрывается вентилем или обратным клапаном, по обе стороны от которого делаются врезки на насос. Врезки комплектуются грязевиком перед насосом и парой отсекающих вентилей.

Одно- и двухтрубные системы

Разводка теплоносителя по отопительным приборам может быть однотрубной и двухтрубной. В первом случае радиатор разрывает единственный розлив или, что разумнее, врезается параллельно ему. Во втором каждый отопительный прибор является перемычкой между подающим и обратным трубопроводами.

Одно- и двухтрубная разводки.

Важный момент: во втором случае система требует обязательной балансировки — настройки проходимости батарей дросселирующей запорной арматурой. Без нее дальние от котла радиаторы просто-напросто не будут работать.

Вертикальные и горизонтальные

Ленинградка — однотрубное кольцо по периметру дома с врезанными параллельно ему батареями, является типичной горизонтальной системой. Стояк отопления в многоквартирном доме — столь же типичная вертикальная. Как нетрудно догадаться, они часто комбинируются: скажем, в том же многоквартирном доме с вертикальным стояком соседствует горизонтальный розлив.

Комбинированная система: горизонтальный розлив и вертикальные стояки.

Попутные и тупиковые

Если теплоноситель от выходного патрубка котла до входного не меняет направления движения на противоположное — это попутная система. Если меняет — тупиковая.

Попутная и тупиковая схемы.

Верхний и нижний розлив

В многоквартирных домах можно встретить два типа разводки стояков.

• Нижний розлив подразумевает, что подача и обратка находятся в подвале. Стояки соединяются попарно перемычкой на чердаке или верхнем этаже. Каждая пара стояков накоротко замыкает подающий и обратный трубопроводы.

Нижний розлив: подача и обратка в подвале.

• В случае верхнего розлива подача вынесена на чердак и снабжена баком для сбора воздуха. Каждый стояк для сброса приходится отключать в двух точках; зато при запуске системы проблем на порядок меньше: стравить воздух нужно не на каждой паре стояков, а лишь в единственном баке.

Верхний розлив: подача на чердаке.

Подключение радиаторов

Секционные отопительные приборы могут подключаться к подводкам несколькими способами.

• Боковое подключение наиболее выгодно с точки зрения эстетики. Однако при большой длине прибора крайние секции будут заметно холоднее первых от подводки.

На фото — радиатор с боковым подключением подводок.

• Диагональное подключение позволит батарее прогреваться по всей длине.

Совет: для подключения к левой пробке используйте не сгон, а американку. Она существенно упростит демонтаж и установку радиатора.

• Наконец, схема «снизу вниз» не только равномерно прогреет радиатор, но и избавит его от необходимости в промывке. Непрерывная циркуляция через нижний коллектор не даст ему заиливаться. Оборотная сторона такого подключения — в необходимости снабдить верхнюю пробку краном Маевского и при каждом запуске стравливать воздух.

Подключение по схеме «снизу вниз». Радиатор снабжен воздушником.

Заключение

Надеемся, что наш экскурс в теорию, пусть и несколько поверхностный, окажется полезным читателю. Как обычно, прикрепленное видео предложит его вниманию дополнительные материалы.

Успехов!

Источник: https://gidroguru.com/otoplenie/1525-klassifikaciya-sistem-otopleniya

Классификация систем отопления и применяемые материалы

Тема этой статьи — классификация систем отопления зданий. Мы выясним, какими бывают схемы отопления по типу теплоносителя, разводке и массе других признаков. Кроме того, нам интересно, какие материалы применяются сейчас для обогрева жилых и производственных помещений.

Водяное

По каким признакам можно классифицировать схемы этого типа?

Независимые и зависимые

Системы центрального отопления, в свою очередь, тоже делятся на две подкатегории:

• Зависимые используют для циркуляции в системе отопления и для нужд горячего водоснабжения непосредственно тот теплоноситель, который поступает из теплотрассы. Для его дозировки и управления тепловым режимом служит элеваторный узел. Именно такую схему использует абсолютное большинство многоквартирных домов советской постройки.

Главный узел элеваторного узла, регулирующий температуру батарей в доме.

• Независимая схема подразумевает замкнутый контур с постоянным объемом теплоносителя, для нагрева которого водой из теплотрассы используется теплообменник. Таким же образом нагревается горячая вода для хознужд. Схема прогрессивнее уже тем, что позволяет использовать теплоноситель любого типа без мусора и примесей из трассы; однако тепловые пункты обходятся заметно дороже элеваторных узлов.

Закрытые и открытые

А вот открытой может быть только автономная система. В открытой контур и отопительные приборы заполнены без избыточного давления; контур открывается непосредственно в атмосферу (как правило, через расширительный бак открытого типа). Все схемы ЦО — исключительно закрытого типа.

Обратите внимание: в открытой системе может использоваться не только естественная циркуляция. Циркуляционный насос может работать и без избыточного давления — лишь бы он не завоздушивался.

Как несложно догадаться, в системе закрытого типа давление больше атмосферного. Типично оно поддерживается равным 1,5 кгс/см2. Для компенсации расширения жидкости при нагреве служит расширительный бак мембранного типа, который может быть смонтирован в любой части контура.

Естественная и принудительная циркуляция

И здесь деление возможно только в автономных системах: в ЦО циркуляция всегда принудительна. Теплоноситель приводит в движение перепад давлений между подающим и обратным трубопроводами теплотрассы.

В контурах с естественной циркуляцией (гравитационных) теплоноситель заставляет двигаться  разница в плотности между горячей и холодной жидкостью. Нагретый котлом теплоноситель непрерывно вытесняется в верхнюю часть контура; оттуда он, описывая круг по дому и  постепенно отдавая тепло отопительным приборам, возвращается обратно к котлу.

Схема гравитационной системы отопления.

Принудительная циркуляция в автономной системе обеспечивается маломощным насосом. Его применение позволяет использовать розлив меньшего диаметра, прогревать дом быстрее и равномернее; цена этого — энергозависимость отопления.

Двух- и однотрубные

Однотрубные схемы, как несложно догадаться из названия, используют разводку теплоносителя  по всем отопительным приборам единственной трубой. Очевидное следствие — контур должен представлять собой замкнутый круг, что не всегда удобно.

Однако есть и ряд важных преимуществ:

• Минимальные расходы. Трубы не так уж дешевы; понятно, что одно кольцо по периметру дома обойдется куда дешевле двух.
• Отказоустойчивость. Если вода в контуре циркулирует — остановка движения теплоносителя в любых отопительных приборах невозможна. Можно не бояться разморозки.

Двухтрубная схема дает больше возможностей в плане возможных схем разводки: к примеру, контур может быть разорван пополам находящейся посередине дверью, представляя собой два полукольца. Кроме того, он позволяет обеспечить более равномерный нагрев отопительных приборов.

Оборотная сторона — необходимость балансировки системы дросселирующей арматурой. Инструкция вполне объяснима: если все радиаторы подключены трубами одного сечения, при этом одни ближе к котлу, а другие дальше — вода будет циркулировать только через ближние.

Вертикальная и горизонтальная разводка

В чем разница — понять несложно: к примеру, типичная для одноэтажного дома однотрубная система отопления Ленинградка — разводка горизонтальная, а вот несколько радиаторов, объединенных общим стояком в многоквартирном доме — вертикальная.

Однако: на практике очень часто встречается комбинация этих двух типов. Наиболее наглядный пример — нынешние новостройки. От горизонтальных розливов в подвале идет пара вертикальных стояков; от них, в свою очередь, в квартире выполнена горизонтальная разводка теплоносителя к отопительным приборам.

Схема подключения радиаторов

Водяное отопление может различаться и тем, как подключены секционные радиаторы.

Если другие отопительные приборы (к примеру, конвекторы) можно подключить лишь одним способом, продиктованным производителем, то с секционными батареями отопления возможны разные схемы.

• Боковое подключение оставляет на виду минимум труб; однако многосекционный радиатор в этом случае будет нагрет неравномерно, а последние секции неизбежно будут заиливаться.
• Диагональное заставит его прогреваться полностью и равномерно. Ил будет скапливаться лишь под верхней подводкой: промывка изредка все же потребуется.
• Подключение снизу вниз наиболее практично: в этом случае весь осадок будет уноситься водой. Радиатор в этом случае обязательно снабжается воздушником любого типа.

Так меняется теплоотдача при разных подключениях.

Паровое

Ряд параметров, которые могут различаться у водяного отопления, применимы и для парового:

• Одно- и двухтрубные схемы можно встретить и здесь;
• Разводка тоже может быть вертикальной и горизонтальной;
• Движение пара и конденсата — попутным и тупиковым.

Но есть и характеристики, актуальные лишь для пара.

1. В ваккум-паровых системах давление меньше атмосферы. В системах низкого давления оно составляет не более 1,7 кгс/см2; все, что сверх того — высокое давление.
2. Системы низкого давления бывают не только закрытыми, но и открытыми (сообщающимися с атмосферой).
3. Паровое отопление может быть замкнутым (с возвратом конденсата непосредственно в котел) и разомкнутым (конденсат собирается в отдельной емкости, из которой потом перекачивается в котел для повторного нагрева).
4. Кроме того, конденсатопроводы могут быть сухими (то есть не полностью заполненными водой во время работы отопления) и мокрыми.

Замкнутая система парового отопления.

Воздушное

По каким признакам возможна классификация системы отопления этого типа?

Рециркуляция

Простейшая схема воздушного отопления, которую легко смонтировать своими руками — котел с воздушным теплообменником, забирающий холодный воздух с улицы и после нагрева подающий его в жилое помещение. Отработанный воздух покидает дом через вытяжную вентиляцию.

Схема проста, но непрактична: потери тепла будут в этом случае непомерно велики. Очевидное решение — использовать полную или частичную рециркуляцию. Воздух вовлекается в повторный цикл; нагреть его до нормальных для воздушного отопления 50-60 градусов куда легче при начальной температуре +20, а не -30С.

Паровое отопление

Типичные материалы, применяемые для отопления предприятий — стальные трубы и регистры, соединяющиеся с подводкой сварным швом. Часто применяются ребристые чугунные трубы (экономайзеры) и стальные конвекторы. Благодаря более высокой по сравнению с водой температуре пара отопительные приборы того же размера более эффективны.

Воздушное отопление

Из чего делаются воздуховоды для подогретого воздуха?

Наиболее типичное решение — гофрированный алюминиевый рукав в теплоизоляции. Отражающие свойства алюминия уменьшат потери тепла за счет инфракрасного излучения, а утепляющий слой — за счет конвекции.

Именно такое решение вы можете увидеть на фото.

Однако часто воздух от печи разводится и обычными тонкостенными трубами из оцинкованной жести. Потери, строго говоря, можно считать таковыми весьма условно: тепло ведь остается в доме.

Наконец, для канальных кондиционеров со сравнительно низкой температурой воздуха на выходе часто применяются обычные поливинилхлоридные вентканалы — круглые и коробчатые.