Разновидности устройства системы отопления: особенности эксплуатации без потерь тепла

Вы просматриваете раздел Компоненты системы, расположенный в большом разделе Отопление.

Система отопления представляет собой совокупность приборов, трубопроводов, регулирующей арматуры и технических деталей, которые предназначены для выработки и переноса тепловой энергии в отапливаемое помещение частного дома.

Отопительные системы классифицируют по источникам энергии, типам и особенностям движения теплоносителей, применяемому оборудованию, схемам монтажа.

Особенности устройства систем отопления: как работает технология?

Типы отопительных систем:

1. Водяные. Самый распространённый и выгодный вариант. Главный элемент схемы — котёл. Прибор нагревает жидкость, она по трубам поступает в радиаторы, которые прогревают воздух в помещениях.
2. Воздушные. В качестве источников тепла используют калориферы, которые подают тёплый воздух в комнаты. Как первичный отопитель применяется вода или горячий пар.
3. Электрические. Системы электрообогрева безопасны, автоматизированы, отличаются эффективностью. Недостаток устройства — дороговизна.

У каждой из систем есть собственные плюсы и минусы. При выборе следует ориентироваться на личные потребности, цели, приоритеты. Владельцы частных домов чаще всего обустраивают водяное отопление. Это рациональное решение, позволяющее создать комфортные условия проживания с минимальными затратами.

Популярные источники тепла

В качестве источников энергии используют:

• Твёрдое топливо. Уголь, дрова, топливные брикеты или пеллеты выгодны, если нет возможности подключиться к магистрали централизованного газоснабжения или установить газгольдер.
• Природный газ. Пока что это самый дешёвый ресурс. Газовое отопление популярно уже несколько десятилетий. Если правильно рассчитать и качественно смонтировать систему, обогрев будет стабильно работать долгие годы.
• Сжиженный газ. Автономная газификация — отличный вариант для дома, расположенного вдали от централизованных коммуникаций. К минусам стоит отнести крупные расходы на этапе обустройства.
• Жидкое топливо. В жилых зданиях нечасто устанавливают котлы, работающие на дизтопливе, но как запасное решение это практичный вариант.
• Электроэнергия. Часто устанавливают тёплый пол, инфракрасный обогрев. Системы экономичны, но подходят далеко не для всех регионов, поэтому чаще применяются как дополнительные.

Фото 1. Укладка инфракрасного теплого пола, работающего на электроэнергии, в помещении частного дома.

• Альтернативные источники. Есть системы, использующие энергию солнца, ветра, земли. Нагревательное оборудование работает за счёт солнечных батарей, ветрогенераторов или тепловых насосов. «Зелёное» отопление экологично, но слишком дорого.

Важно! При всех достоинствах источников энергии сложно найти альтернативу газовому отоплению. Такие системы дёшевы в эксплуатации и окупаются примерно за 5 лет. В качестве отопительного оборудования устанавливают котлы, радиаторы.

Отопление система отопительные сети отопительные устройства

Добавлен в корзину

Удален из корзины

Добавлен в избранное

Удален из избранного

Базовые знания о принципе работы отопительной системы необходимы практически каждому. Это позволит за короткое время найти ту или иную неполадку, а также избежать появления ошибок в момент установки и проектирования. В этой статье вы узнаете все самое интересное, что касается принципа работы водяных отопительных систем.

Из чего состоит система водяного отопления?

Специалисты называют такие системы гидравлическими или жидкостными. Дело в том, что тепловая энергия направлена к отопительным устройствам от котла. Среди этих устройств могут быть: теплый пол, радиатор и многие другие. Процесс циркуляции проходит в трубопроводе с нагретой водой. Другими словами, система водяного отопления представляет собой замкнутую цепочку, которая состоит из труб, отопительных устройств, котла. Кроме того, сюда можно включить такие элементы, как: гайки, краны, бак, систему безопасности и многое другое.

Работа отопительной системы

Отопительная система работает следующим образом: Нагретая жидкость в котле продвигается по системе, тепло распределятся по трубам к приборам, после чего, поступает для нагрева помещения. Так как все элементы отопления представляют собой замкнутую систему, жидкость движется по кругу.

Основные виды отопительных систем

Отопительную систему разделяют на две группы по способу циркуляции теплового носителя:

• От насоса. Принудительная циркуляция.
• Конвективная система. Естественная циркуляция.

Мы можем рассмотреть работу каждой системы в данной статье.

Отопительная система с естественной циркуляцией

Данная система является самой простой, хотя монтаж ее трудно назвать таковым.

В котле происходит нагрев теплоносителя. Данный процесс приводит к уменьшению плотности воды, после чего, она продвигается вверх по трубе, которая называется подающий стояк. Жидкость вытесняется в расширительный бак, где ее объем значительно увеличивается. Далее, она направляется вниз по трубам, которые получили название горизонтальные стояки. Затем вода оказывается в отопительном приборе. Здесь она снова возвращает свою плотность, что позволяет ей стечь вниз, для возвращения в котел.

Стоит отметить, что вертикальные стояки должны быть большого диаметра. Это позволяет образовываться побудительной силе, приводящей к циркуляции теплоносителя.

В такой системе отопления необходимо учитывать уклоны.

В первую очередь необходим уклон к отопительному прибору от стояка. Затем, уклон нужен в “обратке” к котлу. Если нет уклона, то система не будет работать.

Отопительная система с принудительной циркуляцией

Для работы данной системы необходимо использование циркуляционного насоса. Существует различные модели таких насосов, которые отличаются друг от друга своей мощностью.

Обратив внимание на схему, показанную ниже, можно увидеть нагрев теплоносителя в котле. Благодаря насосу, вода движется по трубам к отопительным приборам. Кроме того, вентили имеются на каждом радиаторе. Они позволяют устанавливать более комфортную температуру. В наше время можно использовать ручные или автоматические вентили.

Практически все радиаторы оснащены специальными кранами, через которые можно удалить воздух из системы. Принцип работы данной системы аналогичен предыдущему. Охлажденная вода возвращается по трубе обратно в котел.

Чтобы выбрать отопительную систему для дома, необходимо выделить их недостатки и преимущества.

Плюсы и минусы отопительных систем

Две вышеперечисленные системы имеют свои плюсы и, конечно же, минусы. Рассмотрим их поподробней.

Плюсы отопительной системы с принудительной циркуляцией:

• Возможна регулировка теплового потока в автоматическом режиме.
• Имеет возможность задавать температурный режим для каждого помещения в отдельности. Он также будет поддерживаться автоматически.
• Благодаря автоматическому режиму расход топлива более экономичный.
• Можно использовать трубы из пластика, что снизит стоимость монтажа и затраты на покупку материала.
• Пластиковые трубы не портят интерьер помещения. Кроме того, их можно скрыть в стене.

Минус принудительной циркуляции заключается в зависимости работы всей системы от электричества. Нельзя забывать, что работу насоса обеспечивает электросеть.

Плюсы отопительной системы с естественной циркуляцией

Имеет единственный плюс – она не зависит от электричества. В такой системе не используется насос.

Минусы отопительной системы с естественной циркуляцией:

• Нет возможности отрегулировать тепло в автоматическом режиме.
• Высокие затраты на топливо.
• Необходимы трубы с большим диаметром: пластиковых и стальных, что увеличивает стоимость.
• Низкая эстетичность от монтажа больших труб.
• Нельзя использовать бойлер косвенного нагрева, а также водяные теплые полы.

Вышеперечисленная информация позволит выбрать удобную систему отопления не только для дома, но и для любого другого помещения.

Типы отопления. Обзор систем.

Выбираем отопление домой и в квартиру:

Чем отличаются центральное и автономное отопление? Прежде чем выбрать систему для дома и квартиры нужно понять плюсы и минусы. Прикинуть, какое оборудование потребуется. Разобраться, какое топливо выгоднее использовать. И конечно, не совершить частые ошибки.

Различаем центральное и автономное

Центральное отопление

Центральное отопление

Это система, в которой ТЭЦ или котельная является источником тепла и работает на топливе. Она находится в отдельном здании. Тепло по трубам направляется в квартиры и отдаётся отопительными приборами – радиаторам. Теплоноситель бывает в виде воды, пара, воздуха.

Водяное отопление – в трубах циркулирует вода. Она нагревается в котельной и по трубам приносит тепло топлива к радиаторам. Радиаторы отдают тепловую энергию в комнату. Зимой поверхность радиаторов нагревается до 60-70 градусов. В морозы их нагревают до 80 градусов.

Сети проектируют однотрубные, двухтрубные, многотрубные. В городах организуют сети по двухтрубному принципу. По второй трубе охлаждённая «обратная» вода возвращается к котлу. Так циркулирует вся система, тепло идёт от котельной к жильцам домов. Отопление водой соответствует санитарно-гигиеническим нормативам, поэтому его чаще всего применяют в жилых домах, школах, детских садах и больницах.

При воздушном варианте отопления уже горячий воздух движется по трубам и отдаёт тепло помещению. Для нагрева используют центральные воздухонагреватели или калориферы. Такая система, как и водяное отопление, не вредит здоровью за счёт гигиеничности.

Паровое отопление запрещено использовать в жилых домах. Теплоноситель – пар, источник тепла – паровой котёл. Минусы этого типа отопления: невозможно регулировать плавность температуры, шумит, сильно прогреваются поверхности приборов отопления.

Плюсы и минусы центрального отопления

Следят за оборудованием городские службы;

Исправность городского оборудования зависит от износа и добросовестности сотрудников ЖЭК;

Ремонтируют и обслуживают систему тоже они, но это порождает и минусы.

Невозможно регулировать температуру отопления — во всех комнатах одинаковая, а это не всегда комфортно;

В системе иногда скачет давление, это приводят к авариям;

Большие потери на этапе доставки тепла: каждый километр теряется 1 градус;

Сроки сезонных отключений не контролируют жильцы.

Автономное отопление

Сжиженный газ в балонах

Автономный – значит независимый. Автономное отоплениеимеет много плюсов. Оно не зависит от центральных систем. Котёл стоит непосредственно дома, и вы сами контролируете нагрев. Жильцы не переплачивают ежемесячно из-за удалённости теплоисточника, не страдают от износа труб. Организовать автономное отопление дорого, но это быстро окупается.Бывает газовое, электрическое и печное или каминное.

1. Газовое отопление. Газ – самое дешёвое топливо в России, поэтому газовое отопление популярно среди владельцев частных домов. Принцип устройства прост – нужен котёл, водяная система и батареи в качестве отопительных приборов. Подводим к котлу газ и запускаем систему. Важно не путать сжиженный и магистральный газ. Если топить привозными баллонами, то это в 5 раз дороже электроотопления.

Автономная газовая система — это клад не только для дома, но и для квартиры. При сравнении двух равных площадей, в квартире с автономным газовым отоплением оплата коммунальных платежей в 1,5-2 раза меньше, чем при центральном отоплении.

Плюсы и минусы газового отопления:

Газ – дешёвое топливо;

Без специалиста не отремонтировать;

Нет зависимости от центральной системы;

Расходы на ремонт;

Можно использовать в сочетании с альтернативными источниками тепла. Например, сделать тёплый пол.

Придётся лично контролировать работу котла и системы.

2. Электрическое отопление. Газ есть не везде. Поэтому людям приходится выбирать альтернативные источники тепла. Электричество – чистая энергия. Самое дешёвое оборудование, но не слишком экономно в пользовании. В сравнении с жидкими теплоносителями, электрическая энергия без потерь преобразуется в тепло. Поэтому у электроотопления самый высокий КПД. КПД – это количество тепла на единицу используемого ресурса/топлива.

Плюсы и минусы электрического отопления:

Много вариантов решений: радиаторы, конвекторы, тёплые полы, стены и плинтуса;

Нужна мощная исправная сеть и проводка;

Экономия на подводке к дому;

Зависишь от электричества;

Не нужно закупать топливо и заботиться о его хранении;

Нет зависимости от центральной системы.

Электроотопление различают по источнику тепла. Рассмотрим самые популярные.

Электрокотлы– обеспечивают водяное отопление: котёл греет теплоноситель — воду. Холодная вода становится горячей и циркулирует по трубам, пронизывая дом. Энергия электричества превращается в тепло. Эту систему выбирают при отсутствии проведённого газа.

Автономное отопление, электрический котёл

Котлы бывают разные по форме и модификации. Главное в устройстве это теплообменник и блок управления – на нём задают параметры, и контролируют исправность. Когда перегревается аппарат, он оповещает о необходимости остывания. При критических отметках блок отключает систему на автомате.

Помимо котлов, есть электроконвекторы. Мощный элемент нагревания, который не сжигает кислород, и не нарушает микроклимат дома. Они работают бесшумно, легко управляются: программируешь, и система сама поддерживает комфортную температуру. Если хозяин долго отсутствует, есть режим ожидания в экономном формате.

Электроконвектор

Инфракрасное отопление тоже относится электрическому способу обогрева. Бывает в виде панелей или плёночное. Быстро делает дом тёплым за счёт нагревания предметов интерьера и поверхностей – пола, потолка, стен.

Плёночное инфракрасное отопление

Тёплый пол– система спрятана от глаз и сочетается с любым декоративным покрытием для пола. Это комфортная температура и быстрый обогрев.

Тёплый пол

Тепловентиляторы– поддерживают температуру и обеспечивают тепловую завесу. Обогревают дом быстрее водяных систем, но сжигают кислород.

Тепловентилятор

3. Печное отопление подходит для маленьких по площади домов, где нет магистрального природного газа. И для районов, где нет проблем с твёрдым топливом: углём, дровами или пеллетами. Уголь и дрова считаются дешёвым топливом. Пеллеты, или древесные гранулы, делают из отходов деревопереработки. Они популярны в Европе, а теперь пришли и к нам. Этот вид топлива почти в 3 раза дороже газа.

Такое отопление не зависит от наличия электричества и удалённости от города. Оборудование доступно по цене, не прихотливо в эксплуатации. В конструкции нет сложных программных устройств. Не нужно привлекать специалистов для обслуживания.

Минусы: долго нагревается, не подходит для средних и больших домов, низкий КПД. Нужно место для хранения дров или угля. Печь тоже занимает много места в доме, нужно присматривать и подкидывать топливо. Исключение – чугунные печи длительного горения.

Плюсы и минусы автономного отопления

+

—

Самостоятельный контроль над режимом отопления, можно включить в удобные дни и время суток;

При установке оборудования нужны согласования по планируемой системе;

Нет зависимости от сторонних организаций: если в центральной системе случилась авария, обладателей автономного отопления это не касается;

Возможность выбрать оборудование и схему системы. Это позволяет подстроить её под нужды семьи;

Неполадки и ремонты за свой счёт;

Если меняется ситуация или численный состав семьи – можно при помощи профессионалов «перекроить» систему;

Хлопоты с приобретением топлива, хранением, если это не электричество;

Экономия на ежемесячных платежах, так как нет потерь тепла, как при центральном отоплении.

Определяем оборудование домой

Центральное отопление в частном доме

Центральное отопление в частном доме

При подключении дома к центральной системе, выбирать придётся из трёх возможных схем: независимая, элеваторная, зависимая прямоточная. Они отличаются по используемому оборудованию.

1. Независимую схему выбирают, когда нужно избежать скачков давления в системе из-за конструктивных особенностей дома. Если система сделана из пластиковых труб – это показано обязательно. Потребуется циркуляционный насос – он помогает снизить расходы ресурса и облегчает нагрузку на оборудование. И нужен расширительный бак. Он компенсирует переизбыток давления, когда теплоноситель (вода) расширяется в процессе нагрева.
2. Вторая схема: элеваторный узел помогает адаптировать горячую воду центральной сети, где норматив до 150 градусов, под норматив домовой системы – в районе 90 градусов. Вода в накопительном отсеке дома смешивается с перегретой водой центральной системы. Элеватор выполняет 3 функции: насос, регулятор расхода горячей воды и температуры, смеситель. Такой способ организации отопления популярен.
3. Прямоточная зависимая система проста в устройстве, эксплуатации и обслуживании. Есть только центральная котельная, система труб и радиаторы. Больше никакого оборудования. Трубы из пластика и алюминиевые радиаторы запрещены из-за высокого давления и его перепадов.

Центральное отопление в многоквартирном доме

Центральное отопление в многоквартирном доме

В многоквартирных домах при центральном отоплении не требуется специальное оборудование. Но всё же, правила есть. Отопление делают по четырем схемам:

1. Однотрубная работает в сталинских и хрущёвских домах. Есть одна магистраль, по ней проходит и подача, и обратка. Минус в больших теплопотерях по мере удаления от источника тепла. Это можно пресечь, если увеличить количество секций по ходу перемещения воды в трубах. В этой схеме не получится регулировать температуру. Если возникнет желание поменять радиаторы, то нельзя менять на радиаторы другого конструктива. Это приводит к нарушениям работы отопления.
2. «Ленинградка» — продвинутый аналог однотрубной схемы. При помощи байпаса регулируется подача теплоносителя (воды или пара) в системе. Байпас — перемычка трубы, которая соединяет прямую подводку радиатора с обратной. Если смотреть на батарею, это тонкая труба, соединяющая верхний и нижний уровень труб перед радиатором.
3. Двухтрубная схема работает по принципу разделения подающей и обратной линии. При этой схеме можно менять радиаторы в пределах рекомендуемых моделей и ставить регулировщики для управления параметрами, даже автоматические.
4. Лучевая схема устанавливается в новостройках особого типа. Приборы подключают параллельно и они не влияют друг на друга. Есть возможность контролировать уровень подачи тепла. В пределах квартиры можно спроектировать конфигурацию.

Рабочее давление в центральной системе от 8 до 10 атмосфер. А в момент опрессовки – от 12 до 14. Поэтому трубы ПВХ не годятся. Радиаторы из алюминия также не выдержат таких нагрузок. Лучше брать стальные, биметаллические или чугунные. Слишком легковесные радиаторы – признак низкого качества. Здесь лучше не экономить.

Автономное отопление в частном доме

Если альтернативы центрального отопления нет, и рядом не планируются инженерные коммуникации, то автономка – неизбежна. Из чего состоит автономная система для дома? Это прибор для нагревания, магистрали трубопровода и запорная арматура.

Выбор оборудования в частный дом начинается с определения котла. Какие бывают котлы:

• Твердотопливный – топливом являются дрова, уголь, пеллеты. Занимают второе место по экономичности после газа. Но процесс эксплуатации трудоёмкий. Плюсы: легко достать, быстро разжигается. Минусы: низкий КПД – 70%, частая очистка от продуктов сгорания, сажа в котельной. Потребуется склад для топлива, его нужно часто загружать. Ещё важно продумать регулятор тяги. Чтобы не перегреть детали при отсутствии электричества, проектируют дымоход. Подходят в качестве резервного или вспомогательного источника тепла: разогреть до нужной температуры дом, а потом для поддержания включить электрический котёл.

Твёрдотопливный котёл

• Дизельные котлы – обычно напольные, имеют прибор выброса отработанного топлива. При подключении предусматривают ёмкость для хранения жидкого топлива. Бак устанавливают в помещении, или закапывают в землю. Минимальный объём – 750 литров. Бывает зимняя и летняя солярка. Обслуживается 1 раз в 12 месяцев: меняют фильтры, чистят форсунки. Плюсы: доступная себестоимость, регулируешь температуру по желанию, система автоматическая. Минусы: шумит при работе, дорогая солярка, пожароопасность, хранить топливо проблематично, обслуживать котёл трудоёмко.
  

  Дизельный котёл

• Газовые котлы – самые популярные. В 5 раз дешевле жидкотопливных и в 3 раза экономичнее электрических. Бывают настенные и напольные. Напольные долговечные. Отапливают любую площадь и зачастую не зависят от электричества. Когда монтируют настенный котёл, дополнительное оборудование минимальное. Не занимают место, управлять им просто. Бывают одноконтурные – только отапливают. Бывают двухконтурные – и для тепла, и для горячего водоснабжения. Но если в доме больше двух точек водозабора и больше 2 членов семьи, то нужен бойлер нагрева от 75 до 600 литров. Есть модели со встроенным бойлером. В дом для летнего проживания лучше купить 1-контурный котёл. На зиму в него заливают жидкость-незамерзайку. У двухконтурных моделей неудобно сливать жидкость перед зимой, остатки могут замёрзнуть и вывести из строя приборы. Газовые котлы работают на магистральном и сжиженном газе. Зимой баллон со сжиженным газом приходится часто менять. Если есть магистральный газ – то недостатков нет. Выбирать мощность можно по формуле: 1 киловатт (кВт) на 10 м 2 .

Газовый котел

• Электрические котлы – самая дешёвая установка и оборудование, но самое дорогое топливо. Если нет газа, то лучший вид отопления. Экологичный, нет вредных выбросов, высокий КПД, не нужно строить отдельную котельную и дымоход. Перед покупкой оборудования лучше уточнить, какую мощность можно использовать для определения нагрузки. Электрические котлы бесшумные, нет обслуживания, управлять температурой можно автоматически. Минусы: дорогой ресурс, электрозависимость, плохо работают при падении мощности.

Электрический котёл с расширительным баком и циркуляционным насосом

Для котла лучше приготовить отдельное место или помещение. Если место достаточно – то выбирать напольный котёл. Если лишней площади нет, то подойдёт навесной котёл.

Схему отопления частного дома лучше проектировать уже на этапе возведения. Имея схему размещения труб по дому, можно будет заранее оставить под них отверстия. При площади дома от 200 м – лучше выбрать котёл с двумя контурами системы. Потребуется ещё расширительный бак и отопительный циркуляционный насос.

Автономное отопление в многоквартирном доме

Автономное отопление в квартире

Отказаться от центрального и перейти к автономному отоплению трудно, но возможно. Самовольно менять коммуникации отопления незаконно. Коммунальщики неохотно расстаются с плательщиками. Для этого предстоит через суд добиться решения на отключение от центральной системы. Предварительно нужно уточнить в ЖКХ, есть ли возможность это воплотить. Параллельно заказывают разработку индивидуального проекта, получают необходимые подписи у пожарников и в ЖКХ. Собирают пакет документов: схемы и техническая документация. Получают разрешение Санэпидемнадзора. Далее ищут оборудование и правильно его устанавливают.

Для перехода к автономному отоплению квартиры нужно:

• Купить циркуляционный насос и установить теплообменник. Его вешают на стену выше линии радиаторов;
• Выбрать и смонтировать котёл. Важно не экономить на оборудовании, отдать предпочтение моделям с системойбезопасности и с закрытой камерой сгорания. Учитывать давление и температуру воды в системе;
• Схему определяют исходя из планировки. Часто предпочтение отдают ленинградке: однотрубная схема с параллельным размещением радиаторов.

При переходе на автономную систему отопления – любая не согласованная процедура может привести к потере тепла у соседей.

Учимся на чужих ошибках

Как избежать неэффективной работы системы, и не совершить популярные ошибки, обсудим в заключительной главе.

• Схему системы отопления должны разрабатывать профессионалы. При этом сантехник может уехать в отпуск, а у жильцов произойти форс мажор. Поэтому схему должен знать не только тот, кто обслуживает, она должна быть и у собственника.
• Неправильно подобранные трубы приводят к лишним расходам и поломке системы.
• Лучше приобретать только однородные по материалу детали: у них схожие теплофизические свойства. Если разнородность неизбежна, то такие детали соединяются защитными соединениями или прокладками.
• Чтобы оборудование работало бесперебойно, устанавливать его согласно правилам: свободный доступ, без перегрева на солнце, без продувания. Запрещено монтировать газовое оборудование скрытым способом.
• Когда сантехник рекомендует купить и поставить клапаны, лучше его послушать, чтобы система не завоздушилась, и не возникло проблем с отоплением.
• Безопасность важнее экономии. Оборудование ставится на годы. Лучше сразу приготовиться к затратам на этапе установке. Тогда в дальнейшем не будет расходов на ремонт и аварийных ситуаций.
• Нельзя покупать газовый котел большей мощности, чем нужно, т.к. это приведет к повышенному потреблению газа и дополнительным расходам. Напомним, на каждые 10 м 2 дома планирует 1 кВт мощности. Если дом 250 м 2 , то 250 умножаем на 1 и делим на 10, получается 25 кВт мощности.
• Сократить потери тепла при отделке дома. Утеплить стены, верхние этажи, крышу. Иначе тепло уходит улицу.