Системы отопления зданий

Система отопления это: комплекс элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи тепла в обогреваемые помещения. Система отопления состоит из:

1. Генератора тепла.

Генератор тепла служит для получения теплоты и передачи ее теплоносителю.

Генераторами тепла могут служить:

1. Котельные установки на ТЭС, КЭС.

Теплопроводы – для транспортировки теплоносителя от генератора тепла к отопительным приборам. Теплопроводы системы отопления подразделяют на магистрали, стояки и подводки (лежаки) к приборам.

Отопительные приборы – служат для передачи тепла от теплоносителя воздуху отапливаемых помещений.

Основные требования, предъявляемые к системе отопления:

1. Санитарно-гигиенические – обеспечение СНиПами температур во всех точках помещения и поддержание температур внутренних поверхностей наружных ограждений и отопительных приборов на определенном уровне.

2. Экономические – обеспечение минимальных затрат на изготовление и эксплуатацию системы (возможность унифицирования узлов, деталей).

3. Строительные – обеспечение соответствия архитектурно-планировочным и конструктивным решениям. Увязка размещения отопительных приборов со строительными конструкциями.

4. Монтажные – обеспечение монтажа индустриальными методами с максимальным использованием унифицированных узлов, при минимальном количестве типоразмеров.

5. Эксплуатационные – простота и удобство обслуживания, управления, ремонта, надежность, безопасность, бесшумность действия.

6. Эстетические – минимальная площадь, сочетаемость с архитектурными решениями.

Все перечисленные требования важны, и их необходимо учитывать при выборе и проектировании системы отопления. Но наиболее важными требованиями все же остаются санитарно-гигиенические требования.

Теплоносители системы отопления

Теплоносителем для системы отопления может быть любая среда, обладающая хорошей способностью аккумулировать тепловую энергию и изменять теплотехнические свойства, подвижная, дешевая, не ухудшающая санитарные условия в помещениях, позволяющая регулировать отпуск теплоты.

Наиболее широко в системе отопления используют: воду, водяной пар, воздух, отвечающие всем перечисленным требованиям.

Свойства теплоносителей

Вода – обладает высокой теплоемкостью, большой плотностью (950 кг/м3), несжимаема, при нагревании расширяется.

Пар – малая плотность, высокая подвижность.

Воздух — малая плотность и теплоемкость, большая подвижность.

Классификация систем отопления

Системы отопления различаются по трем основным классификационным признакам: Центральными называют системы отопления, предназначенные для отопления нескольких помещений (зданий) из одного теплового пункта, расположенного вне отапливаемых помещений (зданий) (котельная, ТЭЦ).

В таких системах теплота вырабатывается за пределами помещений, а затем с помощью теплоносителя по теплопроводам транспортируется в отдельное помещение здания.

Например: система отопления здания с собственной местной котельной.

Центральными могут быть: система парового отопления; система водяного отопления; система воздушного отопления.

Местными называют такие системы отопления, где все три основных конструктивных элемента (генератор, теплопроводы). Системы отопления объединены в одном устройстве, установленном непосредственно в отапливаемом помещении.

Например: местная система отопления – отопительная печь, где теплогенератором является топка, теплопроводы – газоходы, отопительная печь – стенки печи.

К местному отоплению относят отопление газовыми и электрическими приборами, воздушно-отопительными агрегатами.

Классификация систем отопления зданий

По способу циркуляции теплоносителя

Система с естественной циркуляцией – циркуляция теплоносителя осуществляется за счет разности плотностей холодного и горячего теплоносителя

Система с искусственной циркуляцией – где циркуляция теплоносителя осуществляется при помощи циркуляционных насосов.

Центральные паровые системы отопления имеют искусственную циркуляцию за счет давления пара (т.е. насосов нет в паровых системах с искусственной циркуляцией).

По виду теплоносителя центральные на:

— водяные (для жилья, школ, домов, больниц и т.д.);

— паровые (для жилья, школ, домов, больниц, спортивных сооружений, бассейнов, залов);

— воздушные (спортивные сооружения, бассейны, залы);

Отопление

Что такое отопление, для чего нужно отопление

Вопрос «что такое отопление» на первый взгляд кажется банальным и даже странным. Ведь каждому школьнику известно, для чего нужно отопление, что такое отопление и когда оно наиболее актуально. Тем не менее, все еще встречаются люди, которые не до конца понимают сути такого понятия как теплопотери и их неизбежности.

Самой первой системой отопления был костер в пещере древнего человека. С появлением огня человек понял, что с холодом можно бороться только теплом от огня, а с появлением первого так сказать жилья в виде пещер или палаток, — начал активно работать над сохранением этого тепла в своем жилище. Это стало началом такого модного в наше время направления человеческой деятельности, как энергосбережение. С расселением людей в холодные широты системы отопления совершенствовались, жилье утеплялось. Постоянно расширялся и расширяется до сегодняшнего времени «ассортимент» источников тепла, — от сжигания соломы, дерева и газа до энергии атома, солнца, инфракрасного излучения, паралельно расширяется и ассортимент материалов для утепления.

Что побудило и побуждает столь бурное развитие человеческой мысли и ради чего человек так много своего интеллекта вкладывал и вкладывает в это направление своей деятельности, в отопление? Ответ банален и прост — это обычный холод и извечное стремление человека к уюту и теплу в своем доме, как теперь принято говорить, к хорошему микроклимату в нем, к комфорту. А в настоящее время появился еще один стимул, — истощение и постоянное дорожание традиционных источников тепла.

Что такое теплопотери

Как известно, любое помещение предназначено для защиты от окружающей среды с его атмосферными явлениями, низкой или слишком высокой температурой, действием ветра и солнца. Состоит помещение, как тоже всем известно, из наружных ограждений, — окон, дверей, стен, крыш, полов, перекрытий и т.п. Каждое из этих ограждений имеет свои определенные свойства и способность удерживать или пропускать тепло. Когда в помещении есть любой источник тепла и мы хотим поддерживать в нем определенную температуру, а вне помещения температура значительно ниже, тогда тепло через наружные ограждения, вследствие разности температур выходит наружу. И чем больше эта разница, тем большее количество теплоты покидает здание. Это собственно и есть теплопотери помещения. Теплопотери можно уменьшить, улучшая качество материалов наружных ограждений или увеличивая их толщину, но такое улучшение или увеличение имеет определенный экономический и теплофизический предел целесообразности. Наружные ограждения должны «дышать», — впитывать и пропускать наружу влагу и газы. Теплопотери необратимы при любой толщине ограждения или его качестве, но человек во-первых, кроме тепла, нуждается в свежем воздухе, а во-вторых, вследствие своей жизнедеятельности сам выделяет тепло, влагу и различные газы. Собственно, теплопотери через удаление отработанного воздуха из помещения составляют существенную долю от общих теплопотерь и от этого никуда не денешься.

Теплопотери и отопление

Итак, главная задача отопления — компенсировать все теплопотери помещения для поддержания в нем оптимальной температуры. Выражаясь по-научному, отопление — это обогрев помещений здания с целью компенсации в них теплопотерь и поддержания соответствующих температурных параметров.

Работа отопления характеризуется определенной периодичностью в течение года и переменным характером потребляемой мощности источника тепла. Это зависит, прежде всего, от метеорологических условий и климата местности, в которой расположено отапливаемое здание. Очевидно, что с понижением температуры наружного воздуха количество тепла, поступающего через отопление должно увеличиваться, а при повышении температуры наружного воздуха и влияния солнечной радиации, — наоборот, уменьшаться. И если в древности человек при необходимости мог подложить в костер дров, или потушить его, досыпать в печь угля или торфа, то современные системы отопления позволяют проводить процесс регулирования подачи тепла в помещение в автоматическом режиме, в зависимости от температуры наружного воздуха.

Отопительные приборы и оборудование, их виды

Системы отопления являются самыми важными климатическими системами для всех широт, где температура на длительный промежуток времени опускается ниже 8 o C. И безусловно, самыми затратными.
В настоящее время в таких условиях (с низкими температурами наружного воздуха в зимний период) проживает значительная часть населения нашей планеты.

В бюджете любой семьи, независимо от страны проживания с умеренным или суровым климатом доля расходов на отопление является самой большой. Именно поэтому сегодня огромные усилия ученых, производителей оборудования и приборов для систем отопления направлены на совершенствование отопительной техники, на поиск новых источников энергии, на энергосбережение.

Помимо традиционных водяных и воздушных систем отопления все большую популярность приобретают различные новые отопительные приборы. Принцип работы их основан как на новейших технологиях, так и на нетрадиционном использовании старых технологий и так называемых восстанавливаемых источников тепла.

К таким, к примеру, можно отнести приборы инфракрасного излучения, — газовые, водяные, электрические конвекторы нового поколения различных мощностей и сфер применения.

Широкое распространение в последнее время получает использование как в системах водяного, так и воздушного отопления тепловых насосов.

Теплогенераторы традиционных водяных систем, проще говоря, котлы, также постоянно совершенствуются, как в части экономного потребления топлива, повышения КПД, так и в оптимизации управления распределением теплоносителя.

Несмотря на большое разнообразие в нынешних услових для заказчика важно с самого начала определить самый оптимальный для себя вариант отопления, исходя местности, где он проживает, из имеющихся там энергетических ресурсов, личных возможностей и экономической целесообразности использования той или другой системы отопления.

На нашей климатической площадке есть airМАРКЕТ отопления, где представлено отопительное оборудование и приборы. Это и котлы всех типов и теплогенераторы, тепловентиляторы, радиаторы, обогреватели различных видов и электрокамины. Там можно найти не только техническую информацию на них, но и узнать цену и где можно купить обогреватель, радиатор или другой отопительный прибор по хорошей цене.

Отопление жилых зданий

Чем отличается отопление многоквартирного дома от аналогичной автономной системы частного коттеджа или дачи? Прежде всего – наличием сложной схемы разводки трубопроводов и радиаторов нагрева. Помимо этого в систему входят уникальные устройства контроля и безопасности работы. Рассмотрим подробнее, чем характеризуется отопление жилых домов: нормы, стандарты, расчет и промывка.

Общие нормативные документы для отопления

Существуют определенные нормативы отопления жилых помещений, которые обязательно необходимо знать при проектировании теплоснабжения. В них указываются критические уровни температуры в жилых помещениях, определяются погрешности в зависимости от погодных условий и времени суток. Определяющими документами для организации отопления жилых домов являются:

• СНиП 2301-99. В нем описывается уровень нагрева воздуха в квартирах, жилых и нежилых помещениях;
• СНиП 4101-2003. Информация о нормах вентиляции и теплоснабжения в зависимости от типа здания;
• СНиП 2302-2003. Указываются данные о требуемой степени теплоизоляции. Без этой информации невозможен корректный расчет отопления жилого помещения;
• СНиП 4102-2003. Нормы и требования к централизованному отоплению.

Помимо этих документов нужно учитывать содержание и других, которые относятся к конкретным отопительным приборам. В частности – установка и подключение газового оборудования, организации котельной и т.д.

Но для потребителей важно знать те параметры, которыми должна обладать система отопления многоквартирного жилого дома. Суммируя все требования из вышеописанных документов можно выделить основные характеристики теплоснабжения жилых зданий.

Тип помещения	Оптимальная температура, °С	Критическая температура, °С
Жилая комната	20-22	18-24
Кухня и туалет	19-21	18-26
Ванная	24-26	18-26
Коридор межквартирный	18-20	16-22
Лестничная площадка, кладовые	16-18	14-20

Чаще всего страдает отопление лестничных клеток жилых домов. Именно в них из-за больших тепловых потерь температура в зимний период практически всегда ниже нормы. Поэтому жильцы дома вправе пожаловаться в управляющую компанию для исправления ситуации.

Проведение контрольных замеров температуры в помещениях обязаны выполнять представители УК по первому обращению жильцов дома.

Виды теплоснабжения многоквартирных домов

Больше всего распространено водяное отопление, как одно из самых адаптированных к различным типам строений – жилых, административных и производственных. При его проектировании нужно учитывать такие особенности:

• Скорость остывания теплоносителя. Для однотрубной системы степень нагрева радиаторов, находящихся на последних участках схемы будет значительно ниже, чем у первых;
• Гидравлическое сопротивление. Чем сложнее магистраль, тем большее сопротивление встречает горячая вода при прохождении по трубам. Поэтому необходима мощная насосная станция для создания циркуляции.
• Эксплуатационные свойства воды, труб и радиаторов. В частности — необходима промывка системы отопления жилого дома для сохранения текущих параметров теплоснабжения.

До недавнего времени единственным вариантом организации отопления являлась централизованная система распределения горячей воды. Она ею же остается и до сих пор.

Для уменьшения степени нагрева радиаторов устанавливаются терморегуляторы. В однотрубных системах дополнительно монтируются байпасы.

Воздушное отопление

Воздух нагревается непосредственно от источника тепла без использования промежуточного жидкого или газообразного теплоносителя. Системы применяют для обогрева частных домов небольшой площади (до 100 м.кв.). Установка отопления этого типа возможна как при возведении здания, так и при реконструкции уже существующего. В качестве источника тепла служит котел, ТЭН или газовая горелка. Особенность системы заключается в том, что она является не только отопительной, но и вентиляционной, поскольку нагревается внутренний воздух в помещении и свежий, поступающий снаружи. Воздушные потоки поступают через специальную заборную решетку, фильтруются, нагреваются в теплообменнике, после чего проходят через воздуховоды и распределяются в помещении. Регулировка температуры и степени вентиляции осуществляется с помощью термостатов. Современные термостаты позволяют заранее задавать программу изменений температуры в зависимости от времени суток. Системы функционируют и в режиме кондиционирования. В этом случае воздушные потоки направляются через охладители. Если нет необходимости в обогреве или охлаждении помещения, система работает как вентиляционная.

Установка воздушного отопления обходится относительно дорого, но его преимущество в том, что нет необходимости прогревать промежуточный теплоноситель и радиаторы, за счет чего экономия топлива составляет не менее 15%.

Система не замерзает, быстро реагирует на изменения температурного режима и прогревает помещения. Благодаря фильтрам воздух в помещения поступает уже очищенным, что снижает количество болезнетворных бактерий и способствует созданию оптимальных условий для поддержания здоровья проживающих в доме людей. Недостаток воздушного отопления – пересушивание воздуха, выжигание кислорода. Проблема легко решается, если установить специальный увлажнитель. Система может быть усовершенствована с целью экономии и создания более комфортного микроклимата. Так, рекуператор подогревает поступающий воздух, за счет выводимого наружу. Это позволяет сократить энергозатраты на его подогрев. Возможна дополнительная очистка и дезинфекция воздуха. Для этого, помимо механического фильтра, входящего в комплектацию, устанавливают электростатические фильтры тонкой очистки и ультрафиолетовые лампы.

Водяное отопление

Это замкнутая система отопления, в качестве теплоносителя в ней используется вода или антифриз. Вода подается по трубам от источника тепла к радиаторам отопления. В централизованных системах температура регулируется на тепловом пункте, а в индивидуальных – автоматически (с помощью термостатов) или вручную (кранами).

Виды водяных систем

В зависимости от типа присоединения нагревательных приборов системы делят на:

• однотрубные,
• двухтрубные,
• бифилярные (двухтопочные).

По способу разводки различают:

• верхнюю;
• нижнюю;
• вертикальную;
• горизонтальную системы отопления.

В однотрубных системах подключение отопительных приборов последовательное. Чтобы компенсировать потерю тепла, которая происходит при последовательном прохождении воды из одного радиатора в другой, применяют отопительные приборы с различной поверхностью теплоотдачи. Например, могут быть использованы чугунные батареи с большим количеством секций. В двухтрубных применяют схему параллельного подключения, что позволяет устанавливать одинаковые радиаторы. Гидравлический режим может быть постоянным и изменяемым. В бифилярных системах отопительные приборы соединены последовательно, как в однотрубных, но условия теплопередачи радиаторов такие же, как в двухтрубных. В качестве отопительных приборов используются конвекторы, стальные или чугунные радиаторы.

Преимущества и недостатки Водяной обогрев широко распространен благодаря доступности теплоносителя. Еще одно преимущество – возможность обустроить систему отопления своими руками, что немаловажно для наших соотечественников, привыкших полагаться только на собственные силы. Впрочем, если бюджет позволяет не экономить, проектирование и монтаж отопления лучше доверить специалистам. Это избавит от многих проблем в будущем – протечек, прорывов и т.п. Недостатки – замерзание системы при отключении, длительное время прогрева помещений. Особые требования предъявляют к теплоносителю. Вода в системах должна быть без посторонних примесей, с минимальным содержанием солей. Для разогрева теплоносителя может использоваться котел любого типа: на твердом, жидком топливе, газе или электричестве. Чаще всего используют газовые котлы, что предполагает подключение к магистрали. Если такой возможности нет, то обычно устанавливают твердотопливные котлы. Они более экономичны, чем конструкции, работающие на электричестве или жидком топливе.

Обратите внимание! Специалисты рекомендуют подбирать котел из расчета мощности 1 кВт на 10 м.кв. Эти показатели – ориентировочные. Если высота потолков более 3 м, в доме большие окна, есть дополнительные потребители или помещения недостаточно хорошо теплоизолированы, все эти нюансы обязательно нужно учесть в расчетах.

Паровое отопление

В соответствии со СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», использование паровых систем запрещено в жилых и общественных зданиях. Причина – небезопасность этого вида обогрева помещений. Отопительные приборы разогреваются почти до 100°C, что может стать причиной ожогов. Монтаж сложный, требует навыков и специальных знаний, при эксплуатации возникают сложности с регулированием теплоотдачи, при заполнении системы паром возможен шум. На сегодня паровое отопление используют ограничено: в производственных и нежилых помещениях, в пешеходных переходах, тепловых пунктах. Его преимущества – относительная дешевизна, низкая инерционность, компактность отопительных элементов, высокая теплоотдача, отсутствие теплопотерь. Все это обусловило популярность парового обогрева до середины ХХ века, позже его вытеснило водяное. Однако на предприятиях, где пар используют для производственных нужд, он все еще широко применяется и для обогрева помещений.

Электрическое отопление

Это надежный и наиболее простой в эксплуатации вид отопления. Если площадь дома не более 100 м, электричество – неплохой вариант, однако обогрев большей площади экономически не выгоден. Электрическое отопление может использоваться как дополнительное на случай отключения или ремонта основной системы. Также это хорошее решение для загородных домов, в которых владельцы проживают лишь периодически. Как дополнительные источники тепла применяются электрические тепловентиляторы, инфракрасные и масляные обогреватели. В качестве отопительных приборов используются конвекторы, электрокамины, электрокотлы, силовые кабели теплого пола. Каждый тип имеет свои ограничения. Так, конвекторы неравномерно прогревают помещения. Электрокамины больше пригодны в качестве декоративного элемента, а работа электрокотлов требует значительных энергозатрат. Теплый пол монтируют с заблаговременным учетом плана расстановки мебели, потому что при ее перемещении возможно повреждение силового кабеля.

Устройство централизованной системы отопления и принцип работы ее узлов в многоквартирном доме

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.

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.

За элеватором обычно расположены задвижки на отопление подъездов или многоквартирного дома в целом.

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.

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.

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.

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.

Как узнать цену и получить коммерческое предложение

Чтобы узнать цену решения для вашего объекта, вы можете: