Отопительные системы

Подробно рассмотрены виды отопительных систем, их преимущества и недостатки, рекомендованные области применения. Рассмотрен принцип работы центральной системы отопления, основы ремонта и монтажа.

Системы отопления предназначены для теплового обогрева жилых, хозяйственных и производственных помещений. Отопительные системы имеют свою классификацию: местные и центральные. По способу циркуляции делятся на системы с естественной и принудительной циркуляцией. Бывают с верхним, нижним, комбинированным и опрокинутым расположением магистральных трубопроводов. Так же системы отопления делятся по типу теплоносителя: (См. также: Теплоноситель для систем отопления)

Местные системы отопления включают в себя такие виды:

Особенности и виды местного отопления

При электрическом отоплении электроэнергия преобразуется в тепловую энергию. Эта система является очень перспективной. Самое простое отопление считается газовое. Оно же является и самым дешевым, но имеет и два больших минуса, такие как токсичность и взрывоопасность. При печном отоплении получение, перенос и передача теплоты происходит в одном помещении. Топливо сжигается в печи, после чего нагреваются стенки дымохода и передают тепло в помещение.

Стояки отопительной системы

Стояки систем отопления бывают вертикальные и горизонтальные. Сами стояки делятся: однотрубные, бифилярные и двухтрубные.

Рисунок 1: Стояки отопления

Центральное отопление

Центральные системы отопления делятся на 3 вида:

Система водяного отопления;

Водяное отопление считается самым распространенным, так как оно повсеместно применяется в современных жилых квартирах и бытовых помещениях. При таком виде отопления в батарею поступает нагретая вода, а при ее остывании она уходит обратно для последующего нагрева. Паровое отопление обеспечивает нагрев за счет пара. В систему поступает пар, который идет из парового котла, находящегося в этом здании или поблизости. При воздушном отоплении, нагретый воздух, смешивается с воздухом обогреваемого помещения, а холодный воздух, возвращается обратно к источнику нагрева. (См. также: Одноконтурная система отопления)

Рисунок 2: Центральная система отопления

Проектирование и ремонт отопительных систем

Рисунок 3: Схема водяной отопительной системы

Схемы отопительных систем разрабатываются при проектировании каждого здания. Часто повторяющийся элемент каждой схемы — это стояк, который является опорой всей системы. Поэтому в первую очередь рассчитывают высоту и длину стояка, исходя из габаритов здания.

Рисунок 4: Промывка отопительной системы

Важно! Перед зимним отопительным сезоном систему отопления необходимо промыть водой под давлением 0,2-0,3 МПа. А так же потребуется проводить плановый ремонт отопительной системы, при котором все детали промываются отдельно, устраняют течи путем замены изношенных элементов системы, прокладок, устанавливают дополнительные гайки, хомуты и так далее.

Если нужна дополнительная защита от коррозии, то трубы и батареи перекрашивают. В случае, когда здание подвергается капитальному ремонту, то систему меняют полностью. (См. также: Газовое отопление)

Принцип работы центральной отопительной системы

Отопительные системы для частных домов в России в основном центрального типа. Например, обычный многоквартирный дом: как отопительная система в нем функционирует? В дом подведена теплотрасса, имеются специальные задвижки. От них запитан тепловой узел, который чаще всего бывает один (но их может быть и несколько). После вводных задвижек находятся грязевики, а после них идут задвижки на ГВС.

Рисунок 5: Двухтрубная система отопления

Если рассматривать тепловой узел дальше, то можно увидеть элеваторный узел: вода с высокой температурой попадает в этот прибор, а он работает как инжектор, и инжектирует воду обратки, вода из обратки идет на рециркуляцию. В результате этого вода выходит с той температурой, которая подается в наши батареи. Сама система обычно однотрубная с нижним разливом, но бывает верхний разлив. Обратка находится в подвале, а подача на чердаке. В зависимости от конструкции стояка, движение воды может быть попутным, а может быть встречным. Количество секций в радиаторе, определяется специальными расчетами.

Важно! Отопительные системы для дома в идеале должны рассчитываться специальной проектной организацией. Не рекомендуется проводить самостоятельные расчеты и экономить на системе отопления, в противном случае в процессе эксплуатации самодельной отопительной системы могут возникнуть проблемы. (См. также: Закрытая система отопления)

Рисунок 6: Отопительная система дома

Воздушное отопление

Воздушную отопительную систему сегодня можно встретить очень редко. При воздушной системе воздух по специальным воздуховодам попадает в помещение, вытесняя более холодный, и создает естественную циркуляцию. При попадании холодного воздуха в помещение, циркуляция нарушается, и теплый воздух скапливается у потолка, а внизу остается более холодный. Это можно назвать главным минусом такой отопительной системы.

Водяное отопление

Наиболее часто встречающаяся отопительная система частного дома — это водяная и электрическая. Водяное отопление считается самым популярным, надежным и простым. Принцип действия довольно прост: вода нагревается в котле и по трубам направляется в дом, отдавая тепло через батареи. Циркуляция происходит при помощи специального насоса. Эта система является замкнутой: котел – трубы — батарея. Для разогрева котла используется уголь, керосин, дрова и природный газ. При этой системе еще используются и другие приборы такие как: терморегуляторы, манометры, предохранительные клапаны и другие. Трубы используются стальные, медные или полимерные.

Отопительные системы электрические бывают нескольких видов: потолочные инфракрасные обогреватели, различные электрические радиаторы, конвекторы, кабельные системы подогревающие потолок и пол и так далее. Но все они работают от электроэнергии, и при ее отсутствии нет возможности согреться с помощью таких обогревателей. Это является большим минусом такой системы отопления. Рассмотрим один из видов электрического отопительного оборудования. (См. также: Автономное отопление)

Электрические конвекторы

Их работа осуществляется путем циркуляции воздуха, за счет чего в воздух отдается более 80% тепла. Благодаря высокой надежности их можно устанавливать в детских комнатах, так как температура на поверхности не превышает 60 градусов. Они не осушают воздух и не сжигают кислород. Холодный воздух поступает в конвектор и нагревается в нем, а после нагрева воздух расширяется и выходит через специальные жалюзи.

Рисунок 7: Электрический конвектор

Уровень тепла определяется с помощью специальной электронной системы. На некоторых моделях установлены термостаты, позволяющие экономить электроэнергию. Конвекторы можно разделить на высокие и плинтусные приборы. Высокие конвекторы обычно крепят на стену, а плинтусные, ставят под окно.

Установка отопительной системы

Монтаж отопительной системы производится по различным схемам. Сначала согласовывается сама схема, за тем идет подбор всех необходимых комплектующих. При расчете схемы должны учитываться пожелания заказчика, его финансовые возможности и габариты помещения. В работу по выбранной системе входит ее установка и настройка. Монтаж отопительных приборов – это установка батарей и радиаторов отопления. Монтаж котельных – это в первую очередь создание отдельного проекта под каждый дом, выбор и установка необходимого оборудования.

Помимо монтажа батарей отопления и выбора котла монтаж системы отопления включает в себя выбор и установку труб отопления, например, полипропиленовых. Полипропилен очень качественный материал, имеющий малый вес и хорошую гибкость. Поэтому при проводке отопления в частных домах, многие отдают ему предпочтение.

Насосы систем отопления

Насос для отопительной системы бывает нескольких видов: сухой и мокрый. В конструкции первого ротор не имеет контакта с водой, и от двигателя его отделяют специальные кольца. Когда двигатель запускается, кольца вращаются, и за счет тонкой водяной пленки происходит герметизация. Пружины толкают кольца друг к другу, из-за чего они изнашиваются, и срок их службы составляет около 3 лет. Они бывают трех видов: горизонтальные, блочные и вертикальные.

Рисунок 8: Насос для системы отопления

Мокрые насосы состоят из пяти модулей: корпус, электродвигатель, стартер, рабочее колесо, коробка с клеммами, вал и ротор с подшипниками. Такие насосы имеют 1-фазный и 3-фазный двигатели. Его устанавливать лучше на обратном трубопроводе. К подшипнику постоянно должна поступать вода, так как в данном случае она выполняет роль смазки, и по этому вал всегда должен находиться в горизонтальном положении.

Плюсы местного отопления в частном доме с естественной циркуляцией

В районах, отдаленных от газоснабжения и имеющих перебои с электричеством, наиболее подходящим будет решение об установке водяного отопления с естественной циркуляцией. Такой вид обогрева не потребует дополнительных вложений на электрооборудование и естественная циркуляция носителя тепла, говорит о том, что отсутствует необходимость в покупке насоса.

Такой вид отопления можно устанавливать собственными силами и расчет энергопотребления, производится также собственными силами.

Принцип работы отопления с естественной циркуляцией

Отопление с естественной циркуляцией имеет ряд преимуществ:

• отпадает надобность покупок дорогих устройств;
• не зависит от электроэнергии;
• монтируется самостоятельно;
• при обслуживании не требует особых навыков и знаний.

Процесс циркуляции в системе происходит следующим образом: после нагрева вода уменьшает свою плотность (то есть масса становится меньше), а после отдачи тепла, температура падает и соответственно возвращается прежняя плотность жидкости.

Исследования говорят, что давление в десяти метрах циркулирующей воды, составляет всего одну атмосферу. Из этого следует вывод, что общее давление системы этажного дома будет в пределах 0,6 атмосфер, а в двухэтажном доме – не более одной атмосферы.

Естественная циркуляция функционирует путем расширения и уменьшения плотности нагреваемой жидкости – подъем осуществляется по вертикальной траектории, а с верхней точки течет по трубам, имеющим определенный уклон, проходя через отопительные приборы, и возвращается к котельному оборудованию.

К системе подключается расширительный бачок для сбора излишней жидкости, которая появляется в результате расширительного процесса воды.

Уклон труб отопления с естественной циркуляцией

Местное отопление в частном доме с естественной циркуляцией может работать в паре:

• с бойлером – который имеет косвенный нагрев. Такой водонагреватель устанавливается таким способом, чтобы он был выше системы труб, но ниже расширительного бачка. Таким образом, нагревание жидкости, для горячего водоснабжения, будет работать без применения дополнительного электрического оборудования. При покупке, обычно такое устройство дополняется насосом, и в нем необходимо нахождение обратного клапана. Клапан необходим для предотвращения выхода воды обратно в систему;
• с теплыми полами. На ветку отопления пола монтируется насос. В случае отключения электричества, помещение будет продолжать отапливаться при помощи отопления с самотечной циркуляцией.

Разновидности систем с естественной циркуляцией

Перед тем как производить монтаж отопительного оборудования с самотечной системой, подбираются устройства исходя из особенностей помещения и требуемой производительности.

Отопительные ветки можно разделить на два типа:

• с открытым и закрытым видом подключения;
• однотрубное отопление и с двумя трубами.

Исходя из расчетов, в которых учитывается положение и окружность труб, необходимо принимать во внимание характеризирующие данные котла и тепловую потребность комнаты, выбирается наиболее подходящий вариант. Нежелательно проводить расчеты самостоятельно, чтобы исключить малейшие погрешности, которые могут негативно отразиться на отопительном процессе жилого помещения.

Закрытая система

Закрытый тип отопительной системы применяется как для одноэтажных, так и для двухэтажных домов. Система работает по следующему принципу:

• нагреваясь, теплоноситель расширяется и выдавливается из системы;
• после чего она поступает в расширительный бачок – резервуар, имеющий мембрану, закрытого типа. Мембрана выполняет функцию разделителя, между емкостью и системой отопления. Бачок имеет воздушное, либо азотное наполнение;
• мембрана под воздействием нагретой жидкости размягчается и растягивается. Жидкость входит в бачок, поджимая газ, который сужается. После того как вода опять остывает, газ возвращается в исходное состояние и выдавливает ее обратно. Благодаря такому устройству система никогда не пустует.

С установкой расширительного бачка с мембраной в систему с естественной циркуляцией, понижается вероятность появления ржавчины на металлических частях.

Закрытая система отопления

Открытая система

Способ работы идентичен варианту с закрытой системой. Но в данной системе расширительный бачок монтируют в верхней части помещения. Бачок открытого типа – это емкость, не закрывающаяся герметично и снабженная трубкой, которая играет роль аварийного перелива. В случае переполнения, вода по трубке выливается за пределы. Обычно такой вывод отводят на улицу.

Открытая система имеет недостатки:

• в результате попадания кислорода, через не герметично закрытую крышку, вода, вызывает коррозию металлических изделий;
• образуются воздушные пробки, от которых избавляются путем наклона радиатора во время монтажа и установкой кранов Маевского;
• происходит постоянное испарение воды. По этой причине, необходимо пополнение расширительного бачка.

Но есть и свои плюсы:

• недорогая цена расширительного бачка. Возможно даже самодельное изготовление.

Открытая система отопления

Какой теплоноситель выбрать

Для выбора предоставляется два теплоносителя – вода и антифриз. Для естественной циркуляции больше подходит вода. Антифриз имеет высокую плотность и маленькую теплоотдачу. Значит потребует больших затрат на обогрев. По причине большего расширения по сравнению с водой, бачок необходимо покупать большего размера.

Использовать антифриз целесообразно только в случае не постоянного нахождения хозяев дома в зимний период.

Заключение

Такая система отопления, не требующая дополнительных электрических устройств, в том числе и циркуляционного насоса, сможет избавить дом от электрической зависимости. Следовательно, избавит от излишней траты денег. Подключение осуществляется к котельному оборудованию лишенному электрических устройств. Также возможно подключение к печке с твердым топливом, снабженной теплообменником.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your quota.