X

Классификация систем отопления и применяемые материалы

Тема этой статьи — классификация систем отопления зданий. Мы выясним, какими бывают схемы отопления по типу теплоносителя, разводке и массе других признаков. Кроме того, нам интересно, какие материалы применяются сейчас для обогрева жилых и производственных помещений.

Теплоноситель

Одна из схем классификации. Надо признать - далеко не полная.

Одна из схем классификации. Надо признать — далеко не полная.

Если не вдаваться в мелкие детали, то можно выделить три основных типа теплоносителя для систем отопления:

  • Водяное отопление — это на практике не только вода, но и различные незамерзающие жидкости на ее основе, глицерин и масло. В большинстве случаев перейти с одного теплоносителя этого типа на другой можно без какой-либо модификации отопительной системы.
  • Использование для обогрева пара накладывает куда более жесткие требования к прочности и термостойкости труб и отопительных приборов. Очевидный плюс — перегретый пар благодаря более высокой температуре обеспечивает большую эффективность нагрева при том же размере радиатора или регистра. Минус —  большая опасность для обитателей помещения при любых авариях.

Обратите внимание: жилые здания паром не отапливаются. В наше время паровое отопление — удел производственных помещений, причем в основном на предприятиях с устаревшей материально-технической базой.

  • Наконец, в помещение может подаваться подогретый воздух. Для его транспортировки используются теплоизолированные воздуховоды. Как правило, воздушное отопление бывает совмещенным с системой вентиляции.
Принципиальная схема котла воздушного отопления.

Принципиальная схема котла воздушного отопления.

В этом порядке мы и станем рассматривать применяемые схемы.

Водяное

По каким признакам можно классифицировать схемы этого типа?

Центральное и автономное

Определения интуитивно понятны. Источник тепловой энергии для центрального отопления находится вне здания; теплоноситель транспортируется к нему и обратно по двум теплоизолированным трубам — теплотрассе. Тепловую энергию вырабатывает котельная или ТЭЦ.

Автономное отопление, напротив, обогревает исключительно то здание, в котором размещено. В эту категорию входят котлы, печи и тепловые насосы различных типов.

Независимые и зависимые

Системы центрального отопления, в свою очередь, тоже делятся на две подкатегории:

  • Зависимые используют для циркуляции в системе отопления и для нужд горячего водоснабжения непосредственно тот теплоноситель, который поступает из теплотрассы. Для его дозировки и управления тепловым режимом служит элеваторный узел. Именно такую схему использует абсолютное большинство многоквартирных домов советской постройки.
Главный узел элеваторного узла, регулирующий температуру батарей в доме.

Главный узел элеваторного узла, регулирующий температуру батарей в доме.

  • Независимая схема подразумевает замкнутый контур с постоянным объемом теплоносителя, для нагрева которого водой из теплотрассы используется теплообменник. Таким же образом нагревается горячая вода для хознужд. Схема прогрессивнее уже тем, что позволяет использовать теплоноситель любого типа без мусора и примесей из трассы; однако тепловые пункты обходятся заметно дороже элеваторных узлов.

Закрытые и открытые

А вот открытой может быть только автономная система. В открытой контур и отопительные приборы заполнены без избыточного давления; контур открывается непосредственно в атмосферу (как правило, через расширительный бак открытого типа). Все схемы ЦО — исключительно закрытого типа.

Обратите внимание: в открытой системе может использоваться не только естественная циркуляция. Циркуляционный насос может работать и без избыточного давления — лишь бы он не завоздушивался.

Как несложно догадаться, в системе закрытого типа давление больше атмосферного. Типично оно поддерживается равным 1,5 кгс/см2. Для компенсации расширения жидкости при нагреве служит расширительный бак мембранного типа, который может быть смонтирован в любой части контура.

Естественная и принудительная циркуляция

И здесь деление возможно только в автономных системах: в ЦО циркуляция всегда принудительна. Теплоноситель приводит в движение перепад давлений между подающим и обратным трубопроводами теплотрассы.

В контурах с естественной циркуляцией (гравитационных) теплоноситель заставляет двигаться  разница в плотности между горячей и холодной жидкостью. Нагретый котлом теплоноситель непрерывно вытесняется в верхнюю часть контура; оттуда он, описывая круг по дому и  постепенно отдавая тепло отопительным приборам, возвращается обратно к котлу.

Схема гравитационной системы отопления.

Схема гравитационной системы отопления.

Принудительная циркуляция в автономной системе обеспечивается маломощным насосом. Его применение позволяет использовать розлив меньшего диаметра, прогревать дом быстрее и равномернее; цена этого — энергозависимость отопления.

Двух- и однотрубные

Однотрубные схемы, как несложно догадаться из названия, используют разводку теплоносителя  по всем отопительным приборам единственной трубой. Очевидное следствие — контур должен представлять собой замкнутый круг, что не всегда удобно.

Однако есть и ряд важных преимуществ:

  • Минимальные расходы. Трубы не так уж дешевы; понятно, что одно кольцо по периметру дома обойдется куда дешевле двух.
  • Отказоустойчивость. Если вода в контуре циркулирует — остановка движения теплоносителя в любых отопительных приборах невозможна. Можно не бояться разморозки.

Двухтрубная схема дает больше возможностей в плане возможных схем разводки: к примеру, контур может быть разорван пополам находящейся посередине дверью, представляя собой два полукольца. Кроме того, он позволяет обеспечить более равномерный нагрев отопительных приборов.

Оборотная сторона — необходимость балансировки системы дросселирующей арматурой. Инструкция вполне объяснима: если все радиаторы подключены трубами одного сечения, при этом одни ближе к котлу, а другие дальше — вода будет циркулировать только через ближние.

Попутные и тупиковые

Двухтрубные схемы могут быть, в свою очередь, попутными и тупиковыми. В чем разница?

  • Если теплоноситель доходит до дальних радиаторов и возвращается через обратный трубопровод, двигаясь в противоположном направлении — схема тупиковая.
  • Если вода, пройдя через радиаторы, продолжает двигаться в том же направлении — можно говорить о попутной схеме разводки.
Двухтрубное отопление с попутным движением теплоносителя.

Двухтрубное отопление с попутным движением теплоносителя.

Вертикальная и горизонтальная разводка

В чем разница — понять несложно: к примеру, типичная для одноэтажного дома однотрубная система отопления Ленинградка — разводка горизонтальная, а вот несколько радиаторов, объединенных общим стояком в многоквартирном доме — вертикальная.

Однако: на практике очень часто встречается комбинация этих двух типов. Наиболее наглядный пример — нынешние новостройки. От горизонтальных розливов в подвале идет пара вертикальных стояков; от них, в свою очередь, в квартире выполнена горизонтальная разводка теплоносителя к отопительным приборам.

Схема подключения радиаторов

Водяное отопление может различаться и тем, как подключены секционные радиаторы.

Если другие отопительные приборы (к примеру, конвекторы) можно подключить лишь одним способом, продиктованным производителем, то с секционными батареями отопления возможны разные схемы.

  • Боковое подключение оставляет на виду минимум труб; однако многосекционный радиатор в этом случае будет нагрет неравномерно, а последние секции неизбежно будут заиливаться.
  • Диагональное заставит его прогреваться полностью и равномерно. Ил будет скапливаться лишь под верхней подводкой: промывка изредка все же потребуется.
  • Подключение снизу вниз наиболее практично: в этом случае весь осадок будет уноситься водой. Радиатор в этом случае обязательно снабжается воздушником любого типа.
Так меняется теплоотдача при разных подключениях.

Так меняется теплоотдача при разных подключениях.

Паровое

Ряд параметров, которые могут различаться у водяного отопления, применимы и для парового:

  • Одно- и двухтрубные схемы можно встретить и здесь;
  • Разводка тоже может быть вертикальной и горизонтальной;
  • Движение пара и конденсата — попутным и тупиковым.

Но есть и характеристики, актуальные лишь для пара.

  1. В ваккум-паровых системах давление меньше атмосферы. В системах низкого давления оно составляет не более 1,7 кгс/см2; все, что сверх того — высокое давление.
  2. Системы низкого давления бывают не только закрытыми, но и открытыми (сообщающимися с атмосферой).
  3. Паровое отопление может быть замкнутым (с возвратом конденсата непосредственно в котел) и разомкнутым (конденсат собирается в отдельной емкости, из которой потом перекачивается в котел для повторного нагрева).
  4. Кроме того, конденсатопроводы могут быть сухими (то есть не полностью заполненными водой во время работы отопления) и мокрыми.
Замкнутая система парового отопления.

Замкнутая система парового отопления.

Воздушное

По каким признакам возможна классификация системы отопления этого типа?

Естественная и принудительная циркуляция

Нагретый воздух стремится вверх благодаря меньшей плотности относительно более холодных воздушных масс. Если работа воздушного отопления основана исключительно на естественной конвекции, нагревательный элемент волей-неволей приходится размещать ниже отапливаемых помещений. На практике куда чаще используется принудительная циркуляция воздуха, которую обеспечивают маломощные вентиляторы.

Рециркуляция

Простейшая схема воздушного отопления, которую легко смонтировать своими руками — котел с воздушным теплообменником, забирающий холодный воздух с улицы и после нагрева подающий его в жилое помещение. Отработанный воздух покидает дом через вытяжную вентиляцию.

Схема проста, но непрактична: потери тепла будут в этом случае непомерно велики. Очевидное решение — использовать полную или частичную рециркуляцию. Воздух вовлекается в повторный цикл; нагреть его до нормальных для воздушного отопления 50-60 градусов куда легче при начальной температуре +20, а не -30С.

Материалы

Водяное отопление

Для транспортировки теплоносителя могут применяться трубы из довольно большого списка материалов:

  • Черная сталь.
Именно этот материал применялся во всех домах советской постройки.

Именно этот материал применялся во всех домах советской постройки.

  • Оцинкованная сталь.
  • Гофрированная нержавеющая сталь.
  • Металлополимер (два слоя пластика с алюминиевой трубкой между ними).

Важно: для отопления применяются исключительно металлопластиковые трубы с пресс-фитингами, обжатыми специальным инструментом. Компрессионные фитинги начинают течь после нескольких циклов нагрева и охлаждения.

  • Полипропилен (как правило, армированный алюминием или стекловолокном).
  • Сшитый полиэтилен (устойчивая к температуре модификация привычного нам полиэтилена).
  • Медь.

Какими могут быть отопительные приборы?

  • Стальными. В эту категорию попадают пластинчатые и трубчатые радиаторы, конвекторы и регистры.
  • Алюминиевыми.
  • Биметаллическими. Популярные сочетания — сталь с алюминием и медь с алюминием.
  • Чугунными.

Паровое отопление

Типичные материалы, применяемые для отопления предприятий — стальные трубы и регистры, соединяющиеся с подводкой сварным швом. Часто применяются ребристые чугунные трубы (экономайзеры) и стальные конвекторы. Благодаря более высокой по сравнению с водой температуре пара отопительные приборы того же размера более эффективны.

Воздушное отопление

Из чего делаются воздуховоды для подогретого воздуха?

Наиболее типичное решение — гофрированный алюминиевый рукав в теплоизоляции. Отражающие свойства алюминия уменьшат потери тепла за счет инфракрасного излучения, а утепляющий слой — за счет конвекции.

Именно такое решение вы можете увидеть на фото.

Именно такое решение вы можете увидеть на фото.

Однако часто воздух от печи разводится и обычными тонкостенными трубами из оцинкованной жести. Потери, строго говоря, можно считать таковыми весьма условно: тепло ведь остается в доме.

Наконец, для канальных кондиционеров со сравнительно низкой температурой воздуха на выходе часто применяются обычные поливинилхлоридные вентканалы — круглые и коробчатые.

Заключение

Хотите узнать больше о типах отопительных систем? Возможно, полезную информацию вы сможете найти в прикрепленном к статье видео.

Теплых зим!

загрузка...


Поделиться
Советуем прочитать
Антифриз для отопления: альтернатива воде и особенности ее применения Схема системы отопления: 14 советов по выбору оптимальных решений Автономные системы отопления – особенности оборудования


Подписывайся на наши новости Вконтакте!




Please leave this field empty.

Задайте вопрос эксперту

Обязательно приложите ФОТОГРАФИЮ проблемы! Чем яснее проблема - тем проще ответить эксперту









Удалить

Удалить

Удалить

Удалить

Добавить файл

Ответ эксперта придет вам на почту. Обычно время ответа от 30 минут до 2 суток

Top