Современное воздушное отопление – экономный и простой вид обогрева помещений

Воздушное отопление – это в наше время не новый, а малоиспользуемый вид обогрева зданий. Раскопки археологов показали, что во многих древних городах не только знали, но и широко использовали подобный обогрев. Например, в Римской империи воздушная система отопления использовалась в общественных банях и называлась «гипокауст». Это его схема.

Горячим воздухом нагревались полы в банных залах, лежаки, на которых клиентам делали массаж, вода в бассейнах и даже стены помещений. Такие системы до сих пор используются в турецких банях и в наше время. Но в средние века после падения Римской империи в Европе эти удобные способы обогрева были успешно забыты и ими перестали пользоваться. Однако приезжавшие из России путешественники с восторгом рассказывали, что в этой стране дома отапливаются печами. Но некоторые общественные здания, например палаты московского Кремля, отапливались централизованно, печами, расположенными в подвальных помещениях этих зданий. Горячий воздух проходил по специальным каналам в полу и стенах, и нагревал их до комфортной температуры. Удивленные иностранцы называли этот принцип обогрева комнат «русское отопление». Наиболее массово подобные системы стали использоваться во время промышленной революции в Европе. Множество многоэтажных и многоквартирных жилых домов в Лондоне и других городах Англии обогревались подобным образом.

В наши дни и в Северной Европе и в Северной Америке более половины всех систем отопления используют в качестве теплоносителя горячий воздух.

Современное воздушное отопление – что это?

Суть воздушного отопления в том, что в качестве теплоносителя используют обычный воздух. Его очищают от пыли и прочих включений и нагревают до температуры нескольких десятков градусов. Нормативные документы не рекомендуют прогревать воздух выше + 70 градусов Цельсия. Превышение этой температуры приводит к тому, что на наружной поверхности подсистемы подающих воздуховодов начинается тепловая деструкция или попросту обугливание.

Какие бывают системы?

Воздушное отопление бывает нескольких видов:

1. Прямоточное. В первых способах обогрева в подвале дома строилась печь, в которой сжигали топливо – уголь, дрова, торф и т. п. Горячий воздух самотеком мог циркулировать по каналам в стенах, поступал на уровень пола комнат и подавался через отверстия. Он отапливал помещения и выводился наружу здания. Свежий воздух с улицы поступал в комнаты через двери, окна, щели или специальные каналы. Часть этого воздуха подавалась в подвал к печи. Стены и пол прогревались на всю их толщину. Часть теплого воздушного потока просто выбрасывалась через крышу. Регулировка отопления была очень неэффективна и сложна.В современном прямоточном отоплении наружный воздух поступает прямиком в нагреватель или калорифер и после подогрева распределяется по помещениям частного дома. В них он смешивается с теплым комнатным, и полностью компенсирует теплопотери через окна, стены, потолок и пол. Самые высокие гигиенические характеристики этого способа частично нивелируют невысокую тепловую эффективность.
2. Рециркуляционное. С полной и частичной рециркуляцией.Система с полной рециркуляцией строится с забором всего остывшего воздуха от пола и возврата его на подогрев. В этом случае уменьшаются расходы на нагрев наружного холодного воздуха, поступающего от вентиляции и просачивающегося через ограждающие конструкции здания. На рисунке изображена система отопления с рециркуляцией воздуха.
   При частичной рециркуляции часть теплого воздуха из помещения удаляется через вытяжную вентиляцию, а на замену через приточную вентиляцию приходит свежий, но холодный воздух с улицы, который требуется подогревать.
3. Системы с рекуперацией – это самые энергоэффективные отопительные комплексы. В рекуператоре «отработанный» теплый воздух отдает свое тепло свежему холодному с улицы. По расчету это может дать минимальную экономию до 15 – 30% тепла в доме.

Газовое отопление

Такое отопление использует в виде топлива природный газопроводный или сжиженный газ. В специальных воздухонагревателях прогрев воздуха происходит при сгорании газа. В ней воздух прокачивается через трубы, которые снаружи обтекаются горящим газом. Отсутствие промежуточного теплоносителя упрощает конструкцию и увеличивает ее энергоэффективность.

Солнечное отопление

Этот сложный вид обогрева использует солнечное тепло, как источник тепловой энергии. Для этого на крыше устанавливаются вакуумированные солнечные коллекторы – две коаксиальные (одна в одной) стеклянные трубы, диаметром 150 – 200 мм. Из промежутка между ними выкачан воздух, а трубы частично зачернены. Коллектор на солнце нагревается и греет воздух во внутренней трубе. В лучших устройствах температура воздуха достигает 120 и даже 150 градусов даже на морозе. Безвоздушный промежуток не дает ему остывать, т.к. внутренняя труба не обтекается воздухом. Подпорный регулируемый вентилятор через коллекторы продувает воздух и горячим он идет в систему подающих воздуховодов на обогрев помещений. Избыток тепла накапливается в специальном тепловом аккумуляторе и расходуется в пасмурную погоду или в ночное время. Для подстраховки используются традиционные удобные источники тепла – топливо или электроэнергия.

Электрическое воздушное отопление

В этом способе воздух нагревается электрическими нагревателями, они могут быть открытыми, как например, в системе «АНТАРЕС КОМФОРТ», или закрытыми, т. е. воздушными ТЭНами.

Если в частном загородном доме имеется солнечная фотоэлектрическая батарея, то электроэнергией от ее работы можно напрямую, без преобразования, греть воздух, только согласовав рабочее напряжение.

Отопление многоэтажных домов

Во время проектирования профессиональных систем отопления необходимо учитывать все факторы — как внешние, так и внутренние. В особенности это касается схем теплоснабжения для многоквартирных зданий. Чем особенна система отопления многоэтажного дома: давление, схемы, трубы. Сначала нужно разобраться со спецификой ее обустройства.

Особенности теплоснабжения многоэтажных домов

Автономное отопление многоэтажного дома должно выполнять одну функцию — своевременную доставку теплоносителя каждому потребителю с сохранением его технических качеств (температуры и давления). Для этого в здании должен быть предусмотрен единый распределительный узел с возможностью регулирования. В автономных системах он совмещен с устройствами нагрева воды — котлами.

Характерные особенности системы отопления многоэтажного дома заключаются в его организации. Она должна состоять из следующих обязательных компонентов:

• Распределительный узел. С его помощью происходит подача горячей воды по магистралям;
• Трубопроводы. Они предназначены для транспортировки теплоносителя в отдельные комнаты и помещения дома. В зависимости от способа организации бывает однотрубная или двухтрубная система отопления многоэтажного дома;
• Контрольно-регулирующая аппаратура. Ее функция — изменение характеристик теплоносителя в зависимости от внешних и внутренних факторов, а также его качественный и количественный учет.

На практике схема отопления жилого многоэтажного дома состоит из нескольких документов, включающих в себя помимо чертежей расчетную часть. Она составляется специальными проектными бюро и должна соответствовать текущим нормативным требованиям.

Отопительная система является неотъемлемой частью многоэтажного дома. Ее качество проверяется при сдаче объекта или во время осуществления плановых проверок. Ответственность за это лежит на управляющей компании.

О централизованной системе отопления и схемах его реализации

ЦСО (центральная система отопления многоэтажного дома) никогда не отличалась особой эффективностью – по пути к потребителю и сейчас теряется до 30% тепла, которое потребителем же и оплачивается. Поэтому многие владельца квартир отказываются от ЦСО в пользу автономной системы ввиду ее бо́льшей эффективности и экономичности. Но как работает централизованный обогрев квартир, и можно ли его улучшить?

Система разводки труб по дому схематично очень сложная, плюс подвод труб в жилой дом, и распределение тепла по районам. Только в одном отдельно взятом доме в схему включаются сотни вентилей, кранов, сливов, фитингов, распределителей и фланцев, которые работают на центральное оборудование — элеваторный узел, регулирующий раздачу тепла по дому.

Схемы подачи теплоносителя в отдельную квартиру с элеваторного узла бывают разными. Так, схема с нижним разливом использует принцип подачи теплоносителя по направлению снизу вверх. Те, кто живет в «брежневках», «хрущевках» и «сталинках», знают, как это работает.

В многоэтажном доме с такой схемой подачи теплоносителя подающая и обратная трубы монтируются по периметру дома, начиная с подвала, и выполняют роль перемычек между тепловыми магистралями. Такая схема представляет собой замкнутый цикл с началом и окончанием в подвале дома. Верхняя точка этой трубной разводки – самая высокая квартиры (квартиры) в доме.

1. Главный недостаток, от которого эта система отопления в многоквартирном доме так и не избавилась – обязательный спуск воздуха в самой верхней точке разводки при запуске системы. Для этого используют краны Маевского или обычные вентили. Если воздух не спустить, то воздушная пробка обязательно перекроет систему в какой-то произвольной точке, закрыв обогрев всему дому.
2. Еще один минус схемы с нижним разливом – половина дома обогревается более горячими батареями (от трубы подачи теплоносителя), а вторая половина жильцов получает несколько охлажденный теплоноситель (бо́льшей частью – уже от обратки), и с этим ничего не поделаешь. Температурная разница особо заметна на нижних этажах дома.

Важно: Для тех, кто еще подключен к центральной системе отопления и живет на последнем этаже – не переносите кран Маевского на чердак, чтобы не возникло вопросов, в том числе и финансового порядка, к вам от вашего ЖКХ. Тем более, что чердак не отапливается, и трубы могут просто размерзнуться и порваться.

Верхний розлив используется для более высоких домов, начиная с девятиэтажных зданий. Труба подачи теплоносителя не заходит в квартиры, а проводится на технический этаж – самый верхний, сразу после последнего жилого. На этом этаже размещается расширительная емкость, воздушный клапан и задвижки, при помощи которых отключаются нужные стояки в случае необходимости – ремонта или аварии. При организации схемы с верхним розливом тепло распределяется по квартирам равномернее, и раздача не зависит от того, на каком этаже и в каком подъезда находится квартира. Такая система отопления в многоквартирном доме схема которой представлена на рисунке ниже, является оптимальной для высотных домов.

Недостаток схемы один: после транспортировки по всем этажам многоквартирного многоэтажного дома теплоноситель до последней ветки раздачи тепла доходит остывшим, и увеличить теплоотдачу в квартире можно только увеличением количества секций в радиаторах по всей квартире.

Регламент предоставления услуг центрального отопления многоквартирного дома оговаривает предельные значения температуры в квартире: во время отопительного сезона температура в жилых помещениях не должна быть меньше +200С, а в ванной или в совмещенном санузле +250С. Для кухни температурные порог меньше – до +180С, так как она практически всегда отапливается дополнительно – печью (газовой или электрической) для приготовления пищи.

Важно: все температурные требования применимы для квартир в центре дома. Для угловых и боковых квартир температура должна быть больше на 3 -50С.

Специалисты, работающие в этой сфере, утверждают, что центральное отопление в многоквартирном доме изживает себя, и наступает эра мини-котельных и автономных систем отопления. Но, пока это произойдет, приходится выбирать.

Разводка труб в многоэтажном доме

Для нормальной работы теплоснабжения здания необходимо знать его основные параметры. Какое давление в системе отопления многоэтажного дома, а также температурный режим будут оптимальными? Согласно нормативам эти характеристики должны иметь следующие значения:

• Давление. Для зданий до 5-ти этажей – 2-4 атм. Если же количество этажей девять – 5-7 атм. Разница заключается в напоре горячей воды для ее транспортировки на верхние уровни дома;
• Температура. Она может варьироваться от +18°С до +22°С. Это относится только к жилым помещениям. На лестничных площадках и нежилых комнатах допускается снижение до +15°С.

Определив оптимальные значения параметров можно приступать к выбору разводки отопления в многоэтажном доме.

Она во многом зависит от этажности здания, его площади и мощности всей системы. Также учитывается степень теплоизоляции дома.

Разница давления в трубах на 1-м и 9-м этажах может составлять до 10% от нормативного. Это нормальная ситуация для многоэтажного дома.

Однотрубная разводка отопления

Это один из экономных вариантов организации теплового снабжения в здании с относительно большой площадью. Впервые массово однотрубная система отопления многоэтажного дома стала применяться для «хрущевок». Принцип ее работы заключается в наличии нескольких распределительных стояков, к которым происходит подключение потребителей.

Подача теплоносителя происходит по одному контуру труб. Отсутствие обратной магистрали значительно упрощает монтаж системы, уменьшая при этом затратную часть. Однако при этом ленинградская система отопления многоэтажного дома имеет ряд недостатков:

• Неравномерный нагрев помещения в зависимости от удаленности точки забора горячей воды (котла или коллекторного узла). Т.е. возможны варианты, когда у потребителя подключенного раньше по схеме, батареи будут горячее, чем у следующих по цепочке;
• Проблемы с регулировкой степени нагрева радиаторов. Для этого на каждом радиаторе нужно делать байпас;
• Сложная балансировка однотрубной системы отопления многоэтажного дома. Она осуществляется с помощью терморегуляторов и запорной арматуры. При этом сбой системы возможен даже при незначительном изменении входных параметров – температуры или давления.

В настоящее время установка однотрубной системы отопления многоэтажного дома новой постройки встречается крайне редко. Это объясняется трудностью индивидуального учета теплоносителя в отдельной квартире. Так, в жилых зданиях хрущевского проекта количество распределительных стояков в одной квартире может доходить до 5-ти. Т.е. на каждый из них необходимо устанавливать счетчик учета потребления энергоносителя.

Правильно составленная смета на отопление многоэтажного дома с однотрубной системой должна включать в себя не только затраты на техническое обслуживание, но и модернизацию трубопроводов – замену отдельных компонентов на более эффективные.

Двухтрубная разводка отопления

Для повышения эффективности работы лучше всего устанавливать двухтрубную систему отопления многоэтажного дома. Она также состоит из распределительных стояков, но после прохождения теплоносителя через радиатор он попадает в обратную трубу.

Ее главным отличием является наличие второго контура, выполняющего функцию обратной магистрали. Он необходим для сбора остывшей воды и ее транспортировки к котлу или в тепловую станцию для дальнейшего нагрева. Во время проектирования и эксплуатации необходимо учитывать ряд особенностей системы отопления многоэтажного дома подобного типа:

• Возможность регулировки уровня температуры в отдельных квартирах и во всей магистрали в целом. Для этого необходимо установить смесительные узлы;
• Для выполнения ремонта или профилактических работ не нужно отключать всю систему, как в ленинградской схеме отопления многоэтажного дома. Достаточно с помощью запорной арматуры перекрыть поступление в отдельный контур отопления;
• Низкая инерционность. Даже при хорошей балансировке однотрубной системы отопления многоэтажного дома потребителю нужно ждать 20-30 секунд, пока горячая вода по трубопроводам дойдет до радиаторов.

Какое оптимальное давление в системе отопления многоэтажного дома? Все зависит от его этажности. Оно должно обеспечить поднятие теплоносителя на нужную высоту. В некоторых случаях эффективнее установить промежуточные насосные станции, чтобы уменьшить нагрузку на всю систему. При этом оптимальное значение давления должно быть от 3 до 5 атм.

Перед приобретением радиаторов нужно узнать по схеме отопления жилого многоэтажного дома ее характеристики — давление и температурный режим. Основываясь на этих данных выбираются батареи.

«ИНТЕХ» — инжиниринговая компания. На нашем ресурсе air-ventilation.ru Вы можете узнать необходимую информацию и получить коммерческое предложение.

Отзывы о компании ООО «ИНТЕХ»:

Информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.

© 2003-2021 ИНТЕХ — Вентиляция и кондиционирование. Контакты