Сравнение основных систем отопления

Система отопления выбирается на основании технико-экономического сопоставления различных вариантов, допустимых по санитарно-гигиеническим показателям, с учетом ее эксплуатационных особенностей.

Сравним капитальные вложения в различные системы центрального отопления. В равных расчетных условиях в системе парового отопления, учитывая уменьшение площади поверхности отопительных приборов и площади сечения конденсатопроводов, расходуется меньше металла и первоначальная ее стоимость несколько ниже, чем системы водяного отопления. Стоимость устройства системы воздушного отопления близка к капитальным затратам на создание системы водяного отопления, а расход металла в связи с ограниченными размерами теплообменника и возможностью изготовления воздуховодов из бетона и подобных материалов часто оказывается даже ниже, чем в системе парового отопления.

По капитальным затратам преимущество имеет местная система воздушного отопления без воздуховодов или с короткими воздуховодами с подачей высокотемпературного первичного теплоносителя (воды или пара) в теплообменник. На второе место можно поставить систему парового отопления и на последнее — системы отопления водяную и центрально-воздушную с протяженными металлическими воздуховодами.

Однако выбор системы отопления только по наименьшим капитальным затратам недопустим и экономически не может считаться полноценным без учета стоимости ее эксплуатации. Стоимость эксплуатации зависит, прежде всего, от расхода топлива и долговечности системы отопления.

Расход топлива на отопление при паровых и центрально-воздушных системах превышает расход топлива при водяном отоплении вследствие возрастания бесполезной попутной потери тепла. Срок службы паропроводов (до 10 лет) и особенно конденсатопроводов (около 4 лет) из-за интенсивной внутренней коррозии значительно меньше, чем теплопроводов водяного отопления (25-40 лет). Воздуховоды из тонколистовой стали также недолговечны, а неметаллические воздуховоды требуют частого ремонта в связи со сравнительно быстрым нарушением их плотности при действии в различных температурных условиях.

Таким образом, для выбора системы по экономическим показателям необходимо определять общие, так называемые приведенные затраты, учитывающие помимо капитальных затрат еще и стоимость эксплуатации системы отопления. В стоимость эксплуатации, кроме стоимости топлива и текущего ремонта и амортизационных расходов, входят также стоимость расходуемой электроэнергии, заработная плата обслуживающего персонала и некоторые другие затраты.

Экономические преимущества эксплуатации системы водяного отопления сокращают приведенные затраты, которые могут стать меньше приведенных затрат на систему парового отопления.

Технические показатели эксплуатации центральных систем отопления различны. Наибольшей надежностью действия, в том числе тепловой, обладает система водяного отопления, простая и удобная в эксплуатации. Близко к ней подходит система местного воздушного отопления при водяном теплоснабжении, действие которой легко автоматизируется, хотя надежность ее и понижается в зависимости от увеличения числа победителей циркуляции воздуха — вентиляторов.

Менее надежна система парового отопления как более сложная по конструкции и в обслуживании, имеющая сокращенный срок амортизации. Также понижена надежность системы центрально-воздушного отопления из-за усложнения и возможного нарушения распределения воздуха по помещениям. Все же решающими факторами в последнем случае могут оказаться попутное обеспечение вентиляции и устранение отопительных приборов из помещений.

При системах водяного и центрально-воздушного отопления обеспечиваются высокие гигиенические и акустические показатели, что, однако, связано с ограничением температуры и скорости движения теплоносителя, отражающимся на экономических показателях систем. Применение паровой и местной воздушной (при высокотемпературном первичном теплоносителе) систем сопровождается понижением гигиенических и акустических показателей отопления.

Радиус действия систем различен: при воздушном отоплении он ограничен; при водяном отоплении допустима значительная горизонтальная протяженность, но по вертикали он также ограничен величиной гидростатического давления; при паровом отоплении возможна значительная протяженность не только горизонтальная, но и вертикальная.

Система водяного отопления обладает значительной тепловой инерцией, особенно при массивных (таких, как бетонные панели) и водоемких (радиаторы) отопительных приборах; системы парового и воздушного отопления — малой инерцией. Это их качество может оказаться важным и даже предопределяющим выбор системы.

Показатели и свойства систем отопления, описанные выше, определяют область их применения. Система водяного отопления, надежная и гигиенически приемлемая, получившая широкое распространение в условиях теплофикации, применяется в гражданских и промышленных зданиях.

Санитарно-гигиенические и эксплуатационные недостатки существенно ограничивают область применения парового отопления, которое не допускается в гражданских зданиях, предназначенных для постоянного или длительного пребывания людей. Паровое отопление допускается в промышленных зданиях, а также в общественных при непродолжительном пребывании людей и рекомендуется для периодического или дежурного (в нерабочее время) отопления помещений.

Возможность сочетания отопления и вентиляции способствует распространению воздушного отопления, в первую очередь в промышленных зданиях. Воздушное отопление используется также для периодического или дежурного обогревания помещений общественных и промышленных зданий.

Сказанное относится к холодной климатической зоне, где почти каждое здание нуждается в непрерывно действующей системе отопления. В теплой климатической зоне отопление зданий может быть периодическим с использованием стационарных центральных и местных систем или даже временных подогревательных установок.

Широко применяются газовые и электрические подогревательные установки. Большие запасы природного газа, значительный рост его добычи, высокая теплотворность и низкая стоимость способствуют развитию отопления газовыми приборами. Например, в США газовые приборы применяют для отопления промышленных зданий.

Использованию электричества для отопления благоприятствует снижение капитальных затрат и сравнительная простота прокладки кабелей, независимость действия одних электроотопительных приборов от других, их незначительная тепловая инерция, широкий диапазон и удобство индивидуального регулирования теплопередачи в помещение.

Повышение уровня выработки электроэнергии, а также разработка новых методов преобразования электроэнергии в тепло с использованием энтальпии наружного воздуха при помощи полупроводниковых элементов (эффект Пельтье) расширяют область ее применения для отопления. Можно отметить распространение электрического отопления гражданских зданий в Норвегии, Швейцарии, Англии, США и в других странах.

Общие рекомендации по выбору системы отопления в зданиях различного назначения даются в строительных нормах и правилах (СНиП и СП).

Технико-экономическое сравнение основных систем отопления. Область применения

Одним из важнейших технико-экономических показателей систем отопления являетсямасса металла, расходуемого на изготовление основных элементов при том или ином теплоносителе, существенно влияющая на капитальные и эксплуатационные затраты в системе отопления. А масса металла, расходуемого на изготовление отопительных приборов, теплообменников и теплопроводов, зависит от вида используемого теплоносителя. Так, на отопительные приборы и теплообменники водяных систем отопления расходуется больше металла, чем на калориферы—теплообменники воздушных систем. Однако за счет низкой удельной теплоемкости и плотности воздуха по сравнению с водой (см. табл. 6.1) расход металла на воздуховоды в несколько раз превышает расход металла на трубы в водяных системах отопления, несмотря на то, что воздуховоды изготовляются из тонколистовой стали.

Использование паровых систем отопления позволяет уменьшить расход металла на отопительные приборы по сравнению с водяными системами, что объясняется большой величиной скрытой теплоты фазового превращения (2120 кДж/кг), а следовательно, и более высоким коэффициентом теплоотдачи от пара к внутренней поверхности отопительного прибора, чем от воды к стенке, а также большей разностью температур (см. табл. 6.1) в отопительном приборе паровой системе (150—20)°С, чем водяной [(150+70)0,5—20] °С.

По санитарно-гигиеническим требованиям в помещениях необходимо поддерживать определенную температуру, величина которой зависит от назначения помещения, без значительных колебаний и независимо от колебания температуры наружного воздуха. Выполнение этого требования наилучшим образом обеспечивается воздушными системами отопления, так как воздух является малотеплоемким теплоносителем. Вследствие большой теплоемкости водо-водяные отопительные приборы обладают тепловой инерцией, что может вызвать некоторое изменение температуры помещения.

В водяных системах средняя температура поверхности отопительных приборов не превышает 80 °С, когда начинается интенсивное разложение и сухая возгонка органической пыли. В паровых системах температура поверхности отопительных приборов в большинстве случаев превышает гигиенический предел вследствие высокой температуры пара. Центральные системы воздушного отопления гигиеничны, поскольку в них возможна очистка нагреваемого воздуха от пыли. Сравнительные достоинства и недостатки различных систем отопления приведены в табл. 6.2.

Требования, предъявляемые к системам отопления, их технико-экономические и санитарно-гигиенические преимущества и недостатки, а также свойства теплоносителей, рассмотренные выше, определяют область их применения.

Системы водяного отопления благодаря высоким санитарно-гигиеническим качествам, надежности и долговечности получили в нашей стране наиболее широкое применение в гражданских и производственных зданиях. Этому обстоятельству способствовало также интенсивное развитие теплофикации в СССР. Радиус действия водяных систем по вертикали ограничен величиной допустимого гидростатического давления (0,6 МПа—для большинства систем с радиаторами в качестве отопительных приборов и 1 МПа — для систем с конвекторами). Переход промышленности на выпуск основного типа радиатора МС-140, имеющего допустимое давление 0,9 МПа, ослабит масштаб этого ограничения. Кроме того, водяные системы отопления не следует применять для тех помещений, в которых недопустимы некоторые колебания температуры, что характерно для водяных систем вследствие их тепловой инерционности (см. табл. 6.2).

Паровые системы отопления допускаются в промышленных и ряде общественных зданий (при наличии пара для технологических нужд) при кратковременном (непостоянном) пребывании в них людей.

Таблица 6.2. Характеристика систем отопления

Система отопления	Преимущества	Недостатки
Водяная	Обеспечивает равномерность температуры помещения. Ограничивает верхний предел температуры поверхности отопительных приборов, что исключает пригоравие на них пыли. Характеризуется простотой центрального регулирования теплоотдачи отопительных приборов путем изменения температуры воды в зависимости от температуры наружного воздуха (качественное регулирование). Бесшумно действует. Сравнительно долговечная.	Значительное гидростатическое давление в системе, обусловленное ее высотой и большой массовой плотностью. Значительный расход металла. Тепловая инерционность вследствие большой плотности и теплоемкости воды, приводящая к некоторым колебаниям температуры помещения. Опасность замораживания воды с разрушением оборудования, находящегося в охлаждающихся помещениях
Паровая	Высокая теплоотдача отопительных приборов. Сокращается площадь поверхности отопительных приборов и как следствие, — уменьшается расход металла. Незначительное гидростатическое давление. Меньшая, чем у водяного отопления, опасность замораживания. Быстрый прогрев помещений вследствие малой тепловой инерционности. Возможность перемещения пара на большие расстояния без применения искусственного побуждения (за счет давления пара).	Высокая температура на поверхности труб и отопительных приборов (>100 о С), что не отвечает санитарно — гигиеническим требованиям. Невозможность центрального качественного регулирования теплоотдачи приборов (применяется регулирование пропусками, периодическое включение и выключение систем). Более сложная и дорогостоящая эксплуатация, чем у систем водяного отопления. Меньшая долговечность вследствие ускоренной коррозии в условиях высокой температуры. Шум и удары в системе вследствие попутной конденсации пара
Воздушная	Возможность совмещения с системой вентиляции. Характеризуется отсутствием в отапливаемом помещении каких-либо отопительных приборов. Характеризуется отсутствием тепловой инерции, т.е. обеспечивает быстрый прогрев помещений. Возможность центрального качественного регулирования.	Большие сечения каналов (воздуховодов). Большие бесполезные теплопотери при прокладке магистральных воздуховодов в неотапливаемых помещениях. Характеризуется малой теплоаккумулирующей способностью, что приводит к быстрому охлаждению помещений в случае отключения системы из работы

Паровое отопление рекомендуется для периодического и дежурного отопления. Малое гидростатическое давление в паровых системах (из-за малой плотности пара) делает целесообразным применение их для высоких зданий. Область применения паровых систем отопления ограничивается, прежде всего, несоответствием их санитарно-гигиеническим требованиям (высокая температура на поверхности отопительных приборов и труб), а также пониженными акустическими показателями (шум, удары в системе). Следует принимать во внимание и недолговечность паровых систем отопления (срок службы паропроводов 10 лет, конденсатопроводов-около 4 лет).

Воздушное отопление в большей степени, чем паровое, удовлетворяет санитарно-гигиеническим требованиям. Благодаря возможности сочетания отопления и вентиляции воздушное отопление получило широкое распространение, прежде всего, в производственных зданиях с выделениями вредностей и влаги. Целесообразно использовать воздушное отопление также в качестве дежурного и периодического отопления производственных и общественных зданий или в виде местных систем с высокотемпературным первичным теплоносителем для отопления помещений большого объема производственного назначения. К причинам, которые могут ограничивать область применения воздушного отопления, относятся невысокая надежность из-за возможного нарушения распределения воздуха по помещениям (недолговечность стальных и недостаточная герметичность кирпичных воздуховодов), а также небольшой радиус действия из-за большого понижения температуры воздуха по длине вследствие малой его плотности.

Почему воздушное отопление лучше водяного?

Отопление — пожалуй одна из наиболее важных составляющих комфортного проживания, а иногда даже и выживания в доме во время суровой русской зимы. Система отопления настолько важна, что проектируется еще на уровне разработки плана дома. Её нельзя заменить и делают её в расчёте на десятки лет.

Существует несколько видов систем отопления для дома: воздушное, электрическое, водяное, газовое, полы с подогревом и открытое (печи, камины).

Выбор системы отопления обычно производится на основе доступности топлива. Например, если к дому подключён газ, то лучше всего ставить газовую систему отопления.

Тепловой насос

Используют тепловую энергию земли, воды, солнца или воздуха, превращая их в тепло. Летом насос может работать на охлаждение. Бывают двух типов: «земля-вода» и «воздух-вода», в зависимости откуда берёт энергию.

Типы «воздух-вода» более универсальны и дешевле в установке. Используют выходящее из помещения тепло, убирая теплопотери. Но всё же зимой они не слишком эффективны, так что лучше всего иметь еще один дополнительный вариант обогрева в запасе.

По советам экспертов перед установкой желательно проверить характеристики здания, во избежание излишних трат на энергию и обогрев нужной площади.

• Удобен.
• Дешев в использовании.
• Долговечен.
• Универсален.
• Легко собрать и разобрать.

• Дорого стоит.
• Зависит от электричества.
• Потеря эффективности зимой.

Сравнение основных систем отопления

Система отопления выбирается на основании технико-экономического сопоставления различных вариантов, допустимых по санитарно-гигиеническим показателям, с учетом ее эксплуатационных особенностей.

Сравним капитальные вложения в различные системы центрального отопления. В равных расчетных условиях в системе парового отопления, учитывая уменьшение площади поверхности отопительных приборов и площади сечения конденсатопроводов, расходуется меньше металла и первоначальная ее стоимость несколько ниже, чем системы водяного отопления. Стоимость устройства системы воздушного отопления близка к капитальным затратам на создание системы водяного отопления, а расход металла в связи с ограниченными размерами теплообменника и возможностью изготовления воздуховодов из бетона и подобных материалов часто оказывается даже ниже, чем в системе парового отопления.

По капитальным затратам преимущество имеет местная система воздушного отопления без воздуховодов или с короткими воздуховодами с подачей высокотемпературного первичного теплоносителя (воды или пара) в теплообменник. На второе место можно поставить систему парового отопления и на последнее — системы отопления водяную и центрально-воздушную с протяженными металлическими воздуховодами.

Однако выбор системы отопления только по наименьшим капитальным затратам недопустим и экономически не может считаться полноценным без учета стоимости ее эксплуатации. Стоимость эксплуатации зависит, прежде всего, от расхода топлива и долговечности системы отопления.

Расход топлива на отопление при паровых и центрально-воздушных системах превышает расход топлива при водяном отоплении вследствие возрастания бесполезной попутной потери тепла. Срок службы паропроводов (до 10 лет) и особенно конденсатопроводов (около 4 лет) из-за интенсивной внутренней коррозии значительно меньше, чем теплопроводов водяного отопления (25-40 лет). Воздуховоды из тонколистовой стали также недолговечны, а неметаллические воздуховоды требуют частого ремонта в связи со сравнительно быстрым нарушением их плотности при действии в различных температурных условиях.

Таким образом, для выбора системы по экономическим показателям необходимо определять общие, так называемые приведенные затраты, учитывающие помимо капитальных затрат еще и стоимость эксплуатации системы отопления. В стоимость эксплуатации, кроме стоимости топлива и текущего ремонта и амортизационных расходов, входят также стоимость расходуемой электроэнергии, заработная плата обслуживающего персонала и некоторые другие затраты.

Экономические преимущества эксплуатации системы водяного отопления сокращают приведенные затраты, которые могут стать меньше приведенных затрат на систему парового отопления.

Технические показатели эксплуатации центральных систем отопления различны. Наибольшей надежностью действия, в том числе тепловой, обладает система водяного отопления, простая и удобная в эксплуатации. Близко к ней подходит система местного воздушного отопления при водяном теплоснабжении, действие которой легко автоматизируется, хотя надежность ее и понижается в зависимости от увеличения числа победителей циркуляции воздуха — вентиляторов.

Менее надежна система парового отопления как более сложная по конструкции и в обслуживании, имеющая сокращенный срок амортизации. Также понижена надежность системы центрально-воздушного отопления из-за усложнения и возможного нарушения распределения воздуха по помещениям. Все же решающими факторами в последнем случае могут оказаться попутное обеспечение вентиляции и устранение отопительных приборов из помещений.

При системах водяного и центрально-воздушного отопления обеспечиваются высокие гигиенические и акустические показатели, что, однако, связано с ограничением температуры и скорости движения теплоносителя, отражающимся на экономических показателях систем. Применение паровой и местной воздушной (при высокотемпературном первичном теплоносителе) систем сопровождается понижением гигиенических и акустических показателей отопления.

Радиус действия систем различен: при воздушном отоплении он ограничен; при водяном отоплении допустима значительная горизонтальная протяженность, но по вертикали он также ограничен величиной гидростатического давления; при паровом отоплении возможна значительная протяженность не только горизонтальная, но и вертикальная.

Система водяного отопления обладает значительной тепловой инерцией, особенно при массивных (таких, как бетонные панели) и водоемких (радиаторы) отопительных приборах; системы парового и воздушного отопления — малой инерцией. Это их качество может оказаться важным и даже предопределяющим выбор системы.

Показатели и свойства систем отопления, описанные выше, определяют область их применения. Система водяного отопления, надежная и гигиенически приемлемая, получившая широкое распространение в условиях теплофикации, применяется в гражданских и промышленных зданиях.

Санитарно-гигиенические и эксплуатационные недостатки существенно ограничивают область применения парового отопления, которое не допускается в гражданских зданиях, предназначенных для постоянного или длительного пребывания людей. Паровое отопление допускается в промышленных зданиях, а также в общественных при непродолжительном пребывании людей и рекомендуется для периодического или дежурного (в нерабочее время) отопления помещений.

Возможность сочетания отопления и вентиляции способствует распространению воздушного отопления, в первую очередь в промышленных зданиях. Воздушное отопление используется также для периодического или дежурного обогревания помещений общественных и промышленных зданий.

Сказанное относится к холодной климатической зоне, где почти каждое здание нуждается в непрерывно действующей системе отопления. В теплой климатической зоне отопление зданий может быть периодическим с использованием стационарных центральных и местных систем или даже временных подогревательных установок.

Широко применяются газовые и электрические подогревательные установки. Большие запасы природного газа, значительный рост его добычи, высокая теплотворность и низкая стоимость способствуют развитию отопления газовыми приборами. Например, в США газовые приборы применяют для отопления промышленных зданий.

Использованию электричества для отопления благоприятствует снижение капитальных затрат и сравнительная простота прокладки кабелей, независимость действия одних электроотопительных приборов от других, их незначительная тепловая инерция, широкий диапазон и удобство индивидуального регулирования теплопередачи в помещение.

Повышение уровня выработки электроэнергии, а также разработка новых методов преобразования электроэнергии в тепло с использованием энтальпии наружного воздуха при помощи полупроводниковых элементов (эффект Пельтье) расширяют область ее применения для отопления. Можно отметить распространение электрического отопления гражданских зданий в Норвегии, Швейцарии, Англии, США и в других странах.

Общие рекомендации по выбору системы отопления в зданиях различного назначения даются в строительных нормах и правилах (СНиП и СП).

• Панельное отопление — эффективность для частного дома
• Состав раздела «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, тепловые сети» по пост. 87
• Слив и заполнение системы отопления теплоносителем
• Основные преимущества инфракрасного отопления
• Естественное циркуляционное давление

• Теплообмен на поверхностях в помещении
• Характеристики наружного климата холодного периода года
• Обеспеченность расчетных условий отопления
• Тепловая обстановка и условия комфортности для человека в помещении
• Тепловой режим здания

• Характеристика теплоносителей для отопления
• Классификация систем отопления
• Требования, предъявляемые к отопительной установке
• Затрата тепла на отопление
• Развитие техники отопления

Твердотопливный котёл

По своей сути это обычная печка, оборудованная специальной камерой сгорания, которая работает на готовом топливе, от угля до дров.

Одноконтурные котлы хороши для промышленных объектов, где можно использовать отходы в качестве топлива. Двухконтурные котлы могут принести пользу и для обычного дома, ведь они могут подогревать воду и батареи.

• Используют возобновляемое топливо.
• Дешев в эксплуатации.
• Работают без электричества.
• Быстро окупает стоимость.

Воздушное отопление

Теплоноситель – нагретый воздух. Источником его нагрева может служить пар, горячая вода, тепло от сгорания, например, угля, электрический ток.

Читайте здесь — Как выбрать лучшие пластиковые окна: устройство окна ПВХ, важные технические характеристики профиля, выбор стеклопакетов, фурнитуры. Советы профессионалов!

В воздухоподогревателе происходит нагрев воздуха. Затем он поступает в комнаты по воздуховоду.

Посмотрите еще здесь!

Как сделать самодельный металлоискатель — лучшие схемы, инструкция. Обзор проверенных вариантов по созданию простого металлоискателя своими руками

Как выбрать стиральную машину: советы профессионалов, основные тонкости выбора надежной и качественной машинки. Виды, типы, программы и функции

Самодельные фонарики своими руками: пошаговая инструкция как сделать красивый и эффективный фонарь (110 фото)

• отсутствие сложностей с теплоносителем;
• возможность сопутствующего увлажнения воздуха;
• высокая эффективность;
• быстрый прогрев системы.

Лишь 30% коттеджей отапливаются этим способом. Это обусловлено, в первую очередь, высокой стоимостью монтажа. Также стоит помнить, что содержать такую систему тоже недёшево.

Электрические котлы

Достаточно просты в установке, достаточно лишь провести электричество. Есть как и одноконтурные, так и двухконтурные. Хороший выбор для дома подключённого к электричеству.

Не требует особого топлива, а так же не производит отходы. Существует несколько вариантов компоновки, но при этом КПД у всех вариантов колеблется от 95 до 98 процентов.

• Простота установки.
• Удобны.
• Занимают мало места.
• Безопасен.
• Не даёт отходов.
• Легок в эксплуатации.