Правильный выбор, грамотное проектирование и качественный монтаж системы отопления – залог тепла и уюта в доме в течение всего отопительного сезона. Обогрев должен быть качественным, надежным, безопасным, экономичным. Чтобы правильно подобрать систему отопления, необходимо ознакомиться с их видами, особенностями монтажа и работы нагревательных приборов. Важно также учитывать доступность и стоимость топлива.
Типы современных систем отопления
Системой отопления называют комплекс элементов, используемых для обогрева помещения: источник тепла, трубопроводы, нагревательные приборы. Тепло передается с помощью теплоносителя – жидкой или газообразной среды: воды, воздуха, пара, продуктов сгорания топлива, антифриза.
Системы отопления зданий необходимо подбирать так, чтобы добиться максимально качественного обогрева с сохранением комфортной для человека влажности воздуха. В зависимости от вида теплоносителя различают такие системы:
- воздушные;
- водяные;
- паровые;
- электрические;
- комбинированные (смешанные).
Нагревательные приборы системы отопления бывают:
- конвективные;
- лучистые;
- комбинированные (конвективно-лучистые).
В качестве источника тепла могут использоваться:
- уголь;
- дрова;
- газ;
- электричество;
- брикеты – торфяные или дровяные;
- энергия солнца или других альтернативных источников.
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.
Инновационные системы отопления
Отдельно следует упомянуть об инновационных системах отопления, приобретающих все большую популярность. Наиболее распространены:
- инфракрасные полы;
- тепловые насосы;
- солнечные коллекторы.
Инфракрасные полы
Эти системы обогрева лишь недавно появились на рынке, но уже стали довольно популярными благодаря эффективности и большей экономичности, чем привычное электрическое отопление. Теплые полы работают от электросети, их устанавливают в стяжку или плиточный клей. Нагревательные элементы (карбон, графит) излучают волны инфракрасного спектра, которые проходят через напольное покрытие, разогревают тела людей и предметы, от них в свою очередь нагревается воздух.
Саморегулирующиеся карбоновые маты и пленку можно монтировать под ножками мебели, не боясь повреждений. «Умные» полы регулируют температуру благодаря особому свойству нагревательных элементов: при перегреве расстояние между частицами увеличивается, растет сопротивление – и температура снижается. Энергозатраты относительно невелики. При включении инфракрасных полов потребляемая мощность составляет порядка 116 Ватт на метр погонный, после прогрева снижается до 87 Ватт. Контроль за температурой обеспечивается за счет термогуляторов, что снижает затраты энергии на 15-30%.
Тепловые насосы
Это устройства для переноса тепловой энергии от источника к теплоносителю. Сама по себе идея теплонасосной системы не нова, ее предложил лорд Кельвин еще в 1852 г.
Принцип работы: геотермальный тепловой насос забирает тепло из окружающей среды и передает ее в систему отопления. Системы также могут работать и для охлаждения зданий.
Различают насосы с открытым и закрытым циклом. В первом случае установки забирают воду из подземного потока, передают в систему обогрева, отбирают тепловую энергию и возвращают к месту забора. Во втором – по специальным трубам в водоеме прокачивается теплоноситель, который передает/забирает тепло у воды. Насос может использовать тепловую энергию воды, земли, воздуха.
Преимущество систем – можно устанавливать в домах, не подключенных к газоснабжению. Тепловые насосы сложны и дороги в установке, зато позволяют экономить на энергозатратах при эксплуатации.
Солнечные коллекторы
Солнечные установки представляют собой системы для сбора тепловой энергии Солнца и передачи ее теплоносителю
В качестве теплоносителя может быть использованы вода, масло или антифриз. В конструкции предусмотрены дополнительные электрические нагреватели, которые включаются, если КПД солнечной установки снижается. Существует два основных типа коллекторов – плоские и вакуумные. В плоских установлен абсорбер с прозрачным покрытием и теплоизоляцией. В вакуумных это покрытие многослойное, в герметично закрытых коллекторах создается вакуум. Это позволяет нагревать теплоноситель до 250-300 градусов, в то время как плоские установки способны нагреть его лишь до 200 градусов. К преимуществам установок следует отнести простоту монтажа, небольшую массу, потенциально высокую эффективность.
Впрочем, есть одно «но»: эффективность работы солнечного коллектора слишком сильно зависит от разности температур.
Наши соотечественники по-прежнему чаще всего отдают предпочтение водяному отоплению. Обычно сомнения возникают лишь в том, какой конкретно источник тепла выбрать, как лучше осуществить подключение котла к системе отопления и т.п. И все же готовых рецептов, подходящих абсолютно всем, не существует. Необходимо тщательно взвесить плюсы и минусы, учесть особенности здания, для которого подбирается система. Если есть сомнения, следует проконсультироваться со специалистом.
teploguru.ru
Системы водяного отопления
Радиаторное отопление
Радиаторное отопление — на сегодняшний день самый распространенный тип отопительных систем. Это вид системы отопления, которую Вы без проблем сможете сделать у себя дома или на даче своими руками.
Радиаторы — отопительные приборы, которые, в свою очередь, делятся на чугунные, стальные, алюминиевые и биметаллические. Располагаются они обычно под окнами для создания тепловой завесы от холодного окна. На сегодняшний день предлагается очень большое количество различных радиаторов.
Какие преимущества и недостатки радиаторов?
Алюминиевые радиаторы
Алюминиевые радиаторы становятся все популярнее и популярнее. Они легкие, красивые, обладают большой теплоотдачей, но серьезно боятся коррозии. Установив такие радиаторы, со временем, Вы можете столкнуться с серьезной аварией. Чтобы в дальнейшем избежать проблем, рекомендуем обратить внимание на биметаллические или стальные радиаторы.
Плюсы алюминиевых радиаторов:
- обладают очень большой теплоотдачей;
- высокий показатель рабочего давления;
- отсутствует тепловая инертность;
- имеют небольшой вес.
Минусы алюминиевых радиаторов:
- чувствительны к качеству теплоносителя;
- выделяется водород во время эксплуатации;
- высокая стоимость радиаторов.
Биметаллические радиаторы
Биметаллические радиаторы очень похожи на алюминиевые радиаторы, но лишены их недостатков. Они снаружи алюминиевые, а внутри у них расположены стальные трубки, по которым и движется теплоноситель.
Плюсы биметаллических радиаторов те же, что и у алюминиевых радиаторов:
- обладают большой теплоотдачей;
- низкая тепловая инертность;
- высокое рабочее давление;
- отсутствие воздействия химического состава теплоносителя.
Минусом таких радиаторов можно считать высокую стоимость. Есть биметаллические радиаторы, у которых внутренняя поверхность стальных труб защищена специальным напылением, которое предотвращает коррозию. Их цена самая высокая.
Чугунные радиаторы
Чугунные радиаторы обеспечивают наилучший обогрев помещений. Они самые дешевые среди радиаторов, с легкостью справляются с большим рабочим давлением, устойчивы к коррозии и им не страшен загрязненный теплоноситель.
Плюсы чугунных радиаторов:
- стойкость к коррозии;
- небольшая стоимость.
Минусы чугунных радиаторов, но не все их можно назвать минусами, скорее особенности:
- высокая тепловая инертность;
- отсутствует стойкости к гидроударам;
- внешняя непривлекательность;
- большой вес;
- поверхность имеет шероховатость, но современные батареи имеют почти плоскую поверхность.
Стальные панельные радиаторы
Плюсы стальных панельных радиаторов:
- высокий уровень теплоотдачи;
- низкая тепловая инертность;
Минусы стальных панельных радиаторов:
- несопротивляемость гидроударам;
- подверженность коррозии.
Стальные трубчатые радиаторы
К плюсам стальных трубчатых радиаторов можно отнести низкую инертность.
Минусы стальных трубчатых радиаторов:
- отсутствие стойкости к коррозии;
- высокая стоимость.
Теплый водяной пол
Какие плюсы теплого пола в отличие от системы радиаторного отопления?
Теплый пол — это один большой радиатор, при этом площадь теплоотдачи намного выше, за счет чего можно снизить температуру теплоносителя. В теплом полу максимальная температура теплоносителя равна 55°C. Согласно законам физики, тепловые потоки поднимаются вверх и помещение нагревается равномерно, в отличии от радиаторных систем отопления.
Единственный минус у теплого пола это то, что нужно делать бетонную стяжку либо укладывать его на деревянные полы. Весь минус этого, что если помещение уже готово, сделан ремонт, то необходимо поднимать уровень пола, что за собой тянет демонтаж дверных коробок и подъем уровня пола по всей площади.
Плинтусное отопление
Плинтусное отопление — это своего рода комбинированная система отопления, что-то между радиаторным и теплым полом. Теплоотдача идет в сторону пола и в сторону стен. При использовании такой системы отопления не занимают место на стенах отопительные приборы, то есть дизайн комнаты или помещения не портится. Плинтусные радиаторы есть различной цветовой гаммы, что позволяет подобрать его под дизайн вашей комнаты. Обвязываются они также как и радиаторные системы отопления.
Воздушные системы отопления
Воздушно-канальная система
Воздушно-капельная система делится на канальную систему и локальную.
К локальным системам относятся все виды воздухонагревательных приборов.
Канальная система — здесь все достаточно просто, стоит газовый или электрический котел, на вход воздухонагревателя подается воздух, который нагревается до определенной температуры, и циркулирует по специальным воздуховодам во всем помещении. Зачастую подающие воздуховоды монтируются в стену или пол, возвратные — в верхнюю часть стены или в потолок.
Плюсы систем воздушного отопления:
- в системе перед печью ставится воздушный фильтр, который частично удаляет пыль из воздуха;
- при желании в такую систему отопления, сразу за воздухонагревателем в воздуховод можно установить испарительный блок кондиционера, который в летний период времени будет охлаждать помещение;
- легко решается проблема с проветриванием помещения, делая забор воздуха с улицы;
- возможность интеграции канального воздухо-увлажнителя для регулирования влажности в помещении и ультра-фиолетового стерилизатора нагреваемого воздуха;
- довольно высокая стоимость;
- снижение температуры воздуха при длинной воздушной сети;
- невозможность установки в уже построенном доме, так как ввиду особенностей системы, она должна быть спланирована на этапе проектировании здания;
- система сложная в монтаже, если вы привыкли делать все своими руками, тут Вам не справится;
- имеет место быть небольшой шум;
- электрозависимость системы;
Минусы отопления воздухом:
- довольно высокая стоимость;
- снижение температуры воздуха при длинной воздушной сети;
- невозможность установки в уже построенном доме, так как ввиду особенностей системы, она должна быть спланирована на этапе проектировании здания;
- система сложная в монтаже, если вы привыкли делать все своими руками, тут Вам не справится;
- имеет место быть небольшой шум;
- электрозависимость системы;
Тепловентиляторы
Такую систему отопления не сложно смонтировать любому человеку. Удобнее всего применять ее в больших помещениях, таких как склады, гаражи, ангары.
Тепловые завесы
Тепловые завесы чаще все применяются в магазинах, складах над дверью или сбоку двери.
Они создают мощный и непрерывный поток воздуха по всей площади защищаемого проема, для отсекания холодного воздуха. Это своего рода невидимая защита, единственный способ защитить помещение с открытыми или часто открывающимися проемами.
Инфракрасные системы отопления
Если говорить по простому, то инфракрасные системы отопления действуют по принципу солнца. Инфракрасное излучение – это тепловое излучение. Весь смысл инфракрасной системы отопления в том, что от отопительного прибора исходит инфракрасное излучение, доходит до пола, стен, мебели и нагревает их. А эти предметы в свою очередь отдают тепло, которое исходит вверх к потолку. Часто применятся в локальном обогреве, когда вам не обязательно отапливать все помещение, а лишь, например, где-то в гараже над столом.
Панельные ИК нагреватели
Чаще всего панельные инфракрасные обогреватели используются для обогрева промышленных помещений с большой высотой потолков. Также, инфракрасные панели применяются для локального обогрева рабочих мест на заводах,открытых площадках различного назначения. Их можно увидать в спортивных залах, в залах ожидания на вокзалах, рынках.
Достоинства инфракрасных панелей:
- отсутствие сквозняков в рабочей зоне;
- быстрота монтажа;
- минимум технического оборудования;
- надежность и безопасность;
- большой срок службы.
Пленочные ИК нагреватели
Пленочные инфракрасные нагреватели — это рулоны пленок, где нанесены нагревательные элементы в виде полосок, которые подключаются к электрической сети. Монтировать такую пленку можно на потолок или пол.
Газовые ИК обогреватели
Светлые газовые ИК обогрева
Применяются в больших помещениях, потому что идет очень большое сгорание кислорода и небольшая часть угарного газа остается в помещении. Поэтому обязательно нужны большие вентилируемые помещения.
«Темные» газовые ИК обогрева
«Темные» инфракрасные обогреватели обладают теплоотдающей поверхностью в виде трубы, нагреваемой газом. Внутри трубы специальная газовая горелка формирует факел пламени вытянутой формы, а небольшой вентилятор, который находится в конце трубы, помогает «растянуть» пламя по всей длине. Средняя температура на поверхности трубы 450 — 500 °C.
Электрические системы отопления
Электрические теплые полы
Электрические теплые полы уже не является диковинкой, и количество их потребителей растет с каждым годом.
Чаще всего такой пол устанавливают в ванной, прихожей и детской комнате.
Электрический теплый пол состоит из нагревательного кабеля и терморегулятора. Нагревательный кабель может быть уложен на специальную сетку, если это не так, Вам самостоятельно пройдется делать расчеты по его укладке.Нагревательные кабели бывают одножильные и двужильные. Последние немного дороже, так как считается безопаснее.
Плюсы электрического теплого пола:
- долговечность;
- устойчивость к механическим воздействиям;
- экономичны в плане потребления электроэнергии.
К минусам можно отнести незначительное электромагнитное излучение (по утверждению медиков, оно никак не влияет на здоровые человека).
Электрические конверторы
Электрическим конвертором называют отопительный прибор, который состоит из корпуса и нагревательного элемента, в основе работы которого лежит конвекция.
Его принцип действия прост: воздух внутри электроконвектора нагревается и поступает через жалюзи наверх.
Все электроконвекторы оснащены датчиком регулирования температуры воздуха.
Современные конвекторные обогреватели в обязательном порядке оснащаются системой безопасности. В случае появления препятствия для выхода воздуха прибор автоматически выключается, также ему не страшны скачки напряжения в сети.
Электрические конверторы используются в жилых помещениях, офисах, производственных помещениях для постоянного отопления или временного обогрева.
Альтернативные виды отопления
Тепловые насосы
Тепловой насос — устройство для автономного обогрева и горячего водоснабжения дома. Принцип работы теплового насоса достаточно прост и похож принцип работы холодильника, только наоборот, если холодильник отдает тепло из своего внутреннего объема, то тепловой насосзабирает энергию из окружающей среды и передает ее через теплообменник в отопительную систему.
Гелиосистемы
Гелиосистема — это устройство для преобразования энергии солнца в тепловую или электрическую энергию. В развитых странах гелиоустановки применяют для отопления помещений, выработки электроэнергии и в других целях.
plusteplo.ru
Виды систем отопления дома
Водяные системы отопления бывают трех видов: однотрубная, двухтрубная и коллекторная. Рассмотрим каждую систему отопления поподробнее.
Однотрубная система отопления
В однотрубной или одноконтурной системе отопления все радиаторы подключены последовательно к одной трубе. То есть остывшая в радиаторе вода поступает в трубу отопления, где течет горячая вода, остужая тем самым теплоноситель. И при прохождении через каждый последующий радиатор вода будет терять всё больше и больше тепла. Поэтому однотрубная система отопления не должна быть слишком протяженной, иначе дом будет прогреваться неравномерно.
В однотрубной системе подключение радиатора к трубе отопления может быть трех видов. Первый вид: диагональное подключение – когда с одной стороны входная труба горячей воды подключена к верхней части радиатора, а с другой стороны выходная труба остывшей воды подключена к нижней части. Второй вид: параллельное подключение – когда входная и выходная труба подключены к нижней части радиатора. Третий вид: обратное диагональное подключение – когда с одной стороны входная труба подключена к нижней части, а с другой выходная труба подключена к верхней части радиатора.
На многих информационных ресурсах утверждается, что однотрубная система отопления не имеет возможности регулировки температуры отдельного радиатора и не имеет возможность замены радиатора не отключая всю систему отопления. Но если на входе и на выходе радиатора поставить запорную арматуру (трубопроводных кран) возможности однотрубной систему отопления резко расширятся. Это позволит регулировать температуру радиатора, уменьшая или увеличивая скорость потока входящей в него воды. Кроме того, перекрыв оба крана радиатора (на входе и на выходе) позволит полностью отключить радиатор от системы отопления и в случае протечек в радиаторе, заменить его на новый, не отключая всю систему отопления.
Двухтрубная система отопления
В двухтрубной системе отопления, как можно догадаться из названия, используются две трубы: одна труба подает в радиаторы горячую воду, а другая труба забирает из радиатора охлажденную воду. Благодаря этому осуществляется равномерный нагрев всех радиаторов отопления не зависимо от протяженности трубопроводов.
Как и в однотрубной системе отопления на каждом радиаторе (на входе и на выходе) ставится запорная арматура, регулирующая температуру нагрева радиатора. Также запорная арматура отключит от системы радиатор для его замены, не отключая всю систему отопления.
Единственным недостатком двухтрубной системы отопления является избыточное количество трубопроводов по сравнению с однотрубной системой. Что в свою очередь увеличивает расходы на материалы.
Коллекторная система отопления
В коллекторной системе нагретый теплоноситель из котла подается в коллектор, а уже из коллектора по трубопроводам вода подается в радиаторы отопления. Коллектор представляет собой трубу, которая имеет один вход большого диаметра и несколько выходов малого диаметра. В распределительном щитке как правило стоит один коллектор для подачи воды в радиаторы, а один коллектор для приема остывшей воды. Таким образом каждый радиатор имеет отдельный контур, что позволит регулировать температуру и отключать любой радиатор не затрагивая всю систему. Либо вместо радиатора подключить систему теплых полов.
Недостатком коллекторной системы является огромное количество трубопроводов. Кроме этого к каждому контуру отопления необходимо присоединить циркуляционный насос, т.к. в контуре используются трубы малого диаметра, а прокачать воду по все контурам одним насосом будет практически невозможно.
Из всего вышесказанного следует, что коллекторная система позволяет плавно регулировать температуру в каждой комнате, однако переизбыток трубопроводов и насосов значительно повышает её стоимость. Самым разумным применением коллекторной системы отопления является использование вместо радиаторов систем «теплый пол».
Виды отопительных котлов
Центром всей автономной системы водяного отопления является котел. Главной задачей котла является нагрев теплоносителя. Как правило котел состоит из двух камер: камеры сгорания, в которой сгорает топливо и теплообменника, в котором происходит передача тепла теплоносителю из камеры сгорания.
Котлы бывают одноконтурные и двухконтурные. Одноконтурный котел нагревает воду только для отопления, однако если подключить к нему бойлер косвенного нагрева, то котел сможет нагревать еще и воду для горячего водоснабжения. Двухконтурные котлы имеют два теплообменника: первичный и вторичный. Первичный теплообменник нагревает воду для отопления, а вторичный нагревает воду для горячего водоснабжения. Главным недостатком двухконтурных котлов является то, что два теплообменника не могут работать одновременно. То есть первичный теплообменник для отопления отключается, когда включается кран горячего водоснабжения, и вся энергия расходуется на нагрев вторичного теплообменника.
Также котлы различают по виду топлива, используемого для нагрева теплоносителя. Котлы бывают газовые, твердотопливные, жидкотопливные, электрические и комбинированные.
Газовые котлы
Самым малозатратным, а значит наиболее выгодным топливом для отопления дома является газ, которого в нашей стране предостаточно. Беда состоит лишь в том, что газовая магистраль проведена не к каждому участку, а значит использовать газовый котел для отопления дома повезет лишь тем счастливчикам, у которых газовая магистраль находится неподалёку от их жилища. Кроме того, при сгорании газа практически не выделяется вредных веществ и копоти.
Преимущества:
– используется дешевое топливо при максимальном коэффициенте полезного действия;
– не требуется постоянный контроль за подачей газа;
– отсутствие резервуаров для хранения топлива;
– продолжительный срок эксплуатации.
Недостатки:
– для подключения газового котла требуется разрешение соответствующих инстанций;
– полная зависимость отопления дома от газовой службы, если газ отключат, дом замерзнет. Поэтому требуется установка дополнительного котла, работающего на другом виде топлива;
– требует отдельное помещение для размещения оборудования.
Твердотопливные котлы
Стоимость твердотопливного котла довольно невысока, да и его работа не зависит от отсутствия в доме газа или электричества. Но для обеспечения непрерывной работы твердотопливного котла необходимо регулярно подбрасывать в него топливо (торф, дрова или уголь), а также отчищать зольник от золы.
Преимущества:
– недорогой;
– продолжительный срок службы;
– не зависит от работы коммунальных служб;
Недостатки:
– требует регулярной загрузки топлива и отчистки камеры сгорания от продуктов горения;
– необходимо наличие помещения для хранения твердого топлива;
– требует отдельное помещение для размещения оборудования.
Жидкотопливные котлы
В отличии от твердого топлива подача жидкого топлива может быть автоматизирована. Однако для автоматизации подачи необходимо электричество, с которым могут возникнуть неполадки и отключения. А для того чтобы сделать жидкотопливный котел полностью автономным необходимо иметь в доме альтернативные источники электроснабжения.
Преимущества:
– жидкотопливный котел практически полностью автономен;
– высокий коэффициент полезного действия.
Недостатки:
– требуется наличие большого резервуара для жидкого топлива, который значительно повышает пожароопасность здания;
– требует отдельное помещение для размещения оборудования.
Электрические котлы
Электрические котлы полностью зависимы от наличия электричества в доме, поэтому в доме просто необходим резервный котел, работающий не другом виде топлива, либо иметь альтернативный источник электроснабжения дома. Кроме этого для обогрева большой площади нужен более мощный котел, а котлы мощностью от 6 кВт требуют подключения к трехфазной сети, что не всегда возможно.
Преимущества:
– простой в эксплуатации;
– компактен, не требует наличия отдельного помещения;
– не требует устройства дымохода;
– бесшумный.
Недостатки:
– потребляет большое количество электроэнергии;
– мощные электрокотлы требуют наличия трехфазной сети.
Комбинированные котлы
Комбинированные котлы используются, когда случаются частые перебои в подаче одного из источника энергии: газа, жидкого топлива, электричества. Комбинированные котлы могут поддерживать до четырёх источников энергии.
Преимущества:
– поддержка различных источников энергии.
Недостатки:
– большие габариты;
– большая стоимость.
Чтобы определится с выбором котла требуется сначала произвести все необходимые расчеты по теплопотерям дома. Исходя из этих расчетов определить необходимую мощность котла, а уже затем выбирать наиболее малозатратные источники энергии.
Какие выбрать трубы для отопления?
Следующим важным этапом при проектировании системы водяного отопления является выбор труб для отопления, а точнее материала из которого они изготовлены. Ведь рынок строительных материалов просто пестрит разнообразием видов труб отопления: стальные, медные, полипропиленовые, металлопластиковые, из сшитого полиэтилена, гофрированные трубы из нержавеющей стали. У каждого вида труб имеются свои достоинства и недостатки и ведут они в различных условиях эксплуатации по-разному. Давайте поподробнее остановимся на каждом из них.
Стальные трубы отопления
Стальными трубами в системах отопления послужили человечеству не один десяток лет и зарекомендовали себя как очень надежный вид труб. Стальные трубы прекрасно выдерживают большие нагрузки, как с внешней стороны, так и с внутренней. По температурным характеристикам стальные трубы превосходят многих своих конкурентов. Они выдерживают длительное воздействие высоких температур, кроме этого у стальных труб довольно низкий коэффициент линейного расширения, что позволяет использовать протяженные участки в системе отопления. Однако у стали есть одно свойство, которое можно отнести как к преимуществам, так к недостаткам: оно довольно быстро нагревается и быстро остывает. Поэтому протяженные теплотрассы в обязательном порядке нужно теплоизолировать, чтобы избежать больших потерь тепла от котла до радиатора. Особое внимание нужно уделить теплоизоляции стальных труб, которые не имеют контакта с воздухом отапливаемого помещения (проложены под полом или в стене).
Как известно сталь подвержена коррозии, что существенно снижает срок её эксплуатации. Коррозийные процессы в воде с повышенной кислотностью протекают медленнее, поэтому искусственное повышение кислотности воды с помощью специальных средств повысит срок эксплуатации системы отопления. Также повысит эксплуатационный срок окрашивание труб антикоррозийными составами. На фоне вышеперечисленных недостатков выделяется еще один недостаток – это сложность монтажа. Стальные трубы соединяют двумя способами: резьбовым соединением и сваркой. И то, и другое требует особых знаний и умений, а вероятность протечки в соединениях довольно высока. Но из-за невысокой стоимости многие домовладельцы выбирают именно этот вид труб. Срок эксплуатации стальных труб в системе отопления – 15-20 лет.
Медные трубы отопления
Если же вы желаете смонтировать очень надежную и долговечную систему отопления и денежные средства это позволяют, то безусловно выбор падет именно на медные трубы. Ведь они отлично выдерживают высокие температуры, не подвержены коррозии, обладают высокой прочностью и продолжительным сроком эксплуатации. Однако монтаж системы отопления из медных труб следует доверить только опытному специалисту. Как и в случае со стальными трубами, медные трубы, не контактирующие с воздухом отапливаемого помещения необходимо теплоизолировать. Срок эксплуатации медных труб в системе отопления – 50-100 лет.
Полипропиленовые трубы отопления
Недорогой вид труб с довольно неплохими характеристиками, учитывая их стоимость. Полипропиленовые трубы устойчивы к коррозии и легко монтируются. Однако рабочая температура у полипропиленовых труб составляет 70-90°С, что ограничивает их применение в системе с высокой температурой теплоносителя. Что касается соединения полипропиленовых труб, то тут есть один нюанс: при сварке труб на внутренней поверхности трубы образуется наплыв пластика, что уменьшает внутренний диаметр и соответственно пропускную способность трубы. В дальнейшем это приведет к зарастанию трубы. Кроме этого срок службы полипропиленовых труб не превышает 8 лет.
Металлопластиковые трубы отопления
Металлопластиковые трубы представляют собой алюминиевую тонкую трубу, покрытую снаружи и изнутри пластиком. Также трубу из алюминия перфорируют, чтобы внешний и внутренний слои пластика надежно склеивались между собой, образуя единую конструкцию. Сборка системы отопления из металлопластиковых труб довольно проста, и занимает минимум времени. Кроме всех перечисленных достоинств у металлопластиковых труб существует слабое место – фитинги. Они изготовлены по технологии порошковой металлургии, а значит хрупки и теряют прочность при остывании-нагревании. Трубы гнутся только с использованием трубогиба. Со временем в местах перегибов труб появляются трещины, что в дальнейшем приводит к протечкам. Срок службы металлопластиковых труб 6-8 лет.
Трубы отопления из сшитого полиэтилена
Сшитый полиэтилен отличается от обычного полиэтилена наличием поперечных связей между молекулами, что повышает общую прочность труб. Трубы из сшитого полиэтилена способны выдержать давление 8-10 атмосфер и температуру до 95 °С. Сшитый полиэтилен обладает молекулярной памятью, что позволяет трубам восстанавливать первоначальную форму после воздействия физических или температурных нагрузках (удар, нагрев). Благодаря этому же свойству места изгиба труб нужно фиксировать, т.к. труба в этом месте стремится выпрямится. Трубы из сшитого полиэтилена стойки к коррозии и химическому воздействию. Внутренние стенки труб гладкие, что снижает гидродинамическое сопротивление. Легкость монтажа обеспечивается фитингами с надвижной гильзой, но для такого соединения нужен специальный инструмент. Сшитый полиэтилен обладает повышенным линейным расширением, что требует устройство компенсаторов в системе отопления. Срок эксплуатации труб из сшитого полиэтилена, как утверждают производители – 30-50 лет.
Гофрированные трубы из нержавеющей стали
Пожалуй, самый лучший вид труб для отопления из всех описанных выше. Гофрированные трубы из нержавеющей стали выдерживают давление от 15 до 40 атмосфер и гидроудар до 60 атмосфер. Рабочая температура гофрированных труб составляет 150 °С, что позволяет использовать их даже для парового отопления. Благодаря своей надежности гофрированные труб применяют в системах газоснабжения и пожаротушения. Гофрированные трубы из нержавеющей стали легко гнутся без трубогиба, при этом внутренний диаметр остается неизменным. Для монтажа системы отопления из гофрированных труб вам понадобится всего лишь гаечный ключ.
Многие могут возразить, что ребристая внутренняя поверхность гофрированных труб увеличивает сопротивление гидродинамического трения, однако гофротрубы из нержавеющей стали успешно применяют в системах теплых полов и используют вместо радиаторов, где длина труб достаточно большая и всё благодаря гладкой поверхности стальной ленты. Линейные расширения гофротруба, благодаря своей структуре, компенсирует самостоятельно. А нержавеющая сталь защищает трубу от коррозии. Срок эксплуатации гофрированных труб из нержавеющей стали и латунных фитингов не ограничен, срок эксплуатации уплотнительных колец – 30 лет.
Какие лучше выбрать радиаторы отопления?
Радиатор представляет собой прибор, который непосредственно отапливает помещение. Он работает по такому принципу: теплоноситель (вода), задерживаясь в нем, передает через стенки радиатора тепло окружающему его воздуху. При выборе радиатора следует руководствоваться следующими характеристиками радиаторов: теплоотдача, рабочее давление, максимальное давление, а также внешний вид.
Теплоотдача радиатора представляет собой показатель количества тепла, переданного от радиатора в окружающее его пространство в единицу времени и измеряется в ваттах. Так для площади отапливаемого помещения в 10 м2 при высоте потолков не более 3 м с одной дверью и окном требуется 1000 Вт, при этом температура теплоносителя составляет 70 °С. Для углового помещения требуется уже 1,2 кВт, а для углового помещения с двумя окнами понадобится 1,3 кВт. Также в зависимости от вида материала стен и толщины утеплителя суммарная мощность радиаторов в 1 кВт может обогреть разную площадь: от 10 до 25 м2. Для определения точного количества секций радиатора требуется выполнить точный расчет, который лучше доверить специалистам.
Рабочее давление в автономной системе отопления, где теплоноситель нагревается в котле, составляет 1,5- 2 атмосферы. При подключении системы к централизованному отоплению в малоэтажных домах рабочее давление составит 2-4 атмосферы. Это довольно низкие показатели рабочего давления, что позволяет использовать практически любой вид радиаторов.
На рынке сейчас представлены четыре основных вида радиаторов: стальные, чугунные, алюминиевые и биметаллические.
Стальные радиаторы отопления
Довольно надежный вид радиаторов, который выдерживает рабочее давление 6-8 атмосфер, а максимальное давление составляет 13 атмосфер. Температура теплоносителя в стальном радиаторе может достигать 110 °С. Стальные радиаторы обладают привлекательным внешним видом и высокой теплоотдачей. К минусам стальных радиаторов можно отнести незащищенность внутренней поверхности радиатора от коррозии. По стоимости самыми доступными являются стальные панельные радиаторы, а самыми дорогими стальные трубчатые и секционные радиаторы. Срок службы стальных радиаторов составляет 15-20 лет.
Чугунные радиаторы отопления
Чугунные радиаторы выдерживают рабочее давление 8-10 атмосфер, максимальное – 15 атмосфер. Чугунные радиаторы используются еще с советских времен и служат по 40-50 лет. Чугунные радиаторы довольно стойки к коррозии и плохому качеству теплоносителя. Они состоят из секции и позволяют самостоятельно регулировать их количество. Большая масса радиаторов затрудняет монтаж, однако из-за высокой массы повышается тепловая инертность, что сглаживает резкие перепады температуры теплоносителя.
Алюминиевые радиаторы отопления
Такие радиаторы обладают повышенным показателем теплоотдачи, благодаря высокой теплопроводности алюминия и большой площади ребер радиатора. Также, благодаря алюминию, радиаторы обладают небольшой массой, что облегчает их монтаж. Рабочее давление алюминиевых радиаторов составляет 12 атмосфер, а максимальное – 18 атмосфер. Для защиты алюминия от коррозии внутреннюю поверхность радиатора окрашивают полимерными составами, поэтому для системы отопления следует выбирать именно такие радиаторы. Срок службы алюминиевых радиаторов составляет 20-25 лет.
Биметаллические радиаторы отопления
Биметаллические радиаторы сочетают в себе стальной трубчатый каркас, поверх которого нанесена алюминиевая оболочка с ребрами. Благодаря такому сочетанию биметаллические радиаторы выдерживают большое давление: рабочее – 16 атм., максимальное – 40 атм. Также биметаллические радиаторы обладают высокой теплоотдачей. Единственный недостаток таких радиаторов – это высокая стоимость, из-за сложности изготовления. Срок службы биметаллических радиаторов – 25-30 лет.
stroiidea.ru