Виды систем отопления. Какие бывают системы отопления в частном секторе Аппарат отопительные какие виды бывают

1.
2.
3.

Существуют различные виды систем отопления частного дома. Но все их можно поделить на три вида: воздушные, электрические и водяные. Каждая из них делится на несколько типов в зависимости от обогревателя, источника энергии, способа подачи теплоносителя.

Все виды системы отопления частного дома имеют свои характеристики, поэтому, прежде чем выбрать один из них, нужно внимательно ознакомиться с их особенностями. Как выглядят современные отопительные системы, можно посмотреть на фото.

Воздушное отопление в частном доме

Данные виды систем отопления прогревают комнату благодаря конвекции воздуха. Это происходит следующим образом: холодные потоки, проходя через жалюзи и горячие пластины прибора, нагреваются и проникают в помещение. Приборы могут иметь вентилятор, который принудительно нагнетает воздух и способствует быстрому прогреву комнаты.

Похожие функции имеют и газовые конвекторы, однако для их работы требуется газовая труба и дымоход для удаления продуктов сгорания. Устройства, созданные с учетом новых технологий, позволяют не только отапливать дом, но и нагревать воду для бытовых нужд (детальнее: " "). Среди воздушных обогревателей такого типа электрических устройств не существует.

До сих пор большой популярностью пользуются печи. Причем, современные устройства имеют высокий КПД. Например, печь Булерьян имеет КПД 95%, и в зависимости от модификации, способна обогревать дом площадью 100-1000 «квадратов». Работают такие приборы на дровах, одной загрузки топлива хватает на 7-10 часов (прочитайте: " ").

Корпус печи огибают трубы, обшитые кожухом. Поверхность прибора нагревается не сильно, зато воздух, выходящий из труб, достигает температуры 160 градусов. Такие печи очень удобны для отопления частных домов, дачных строений, куда приезжают нечасто, так как позволяют быстро нагреть воздух. В то же время, они не зависят от источника энергии, не считая дров.

Водяные системы отопление

Для разводки используют трубы из меди, стали, полипропилена, металлопласта. Иногда комбинируется несколько материалов с целью увеличения КПД или повышения удобства монтажа. Существуют разные виды отопления в частном доме, основанные на разводке труб. В качестве основного устройства используются котлы и радиаторы, а также системы «теплого пола».

Недавно появился новый тип электрических обогревателей – электродный. В такой разновидности систем отопления отсутствует теплообменник, а жидкость нагревается благодаря движению электронов со скоростью 50 Гц, что составляет 50 циклов в секунду. Такие устройства могут работать без принудительной циркуляции, а в случае необходимости их можно совмещать с котлами иного типа, или же устанавливать в одной системе параллельно друг другу.

Водяные контуры бывают однотрубными и двухтрубными. В двухтрубных системах теплоноситель подается в отопительные приборы по одной трубе, а возвращается по другой. В этом случае температура воды не зависит от числа радиаторов и лишь немного понижается при прохождении через трубу, что практически не сказывается на эффективности отопления. В таких системах подача воды может быть принудительной или естественной.

Водяные виды отопления частного дома отличаются и по внешнему виду и материалу изготовления радиаторов. Они бывают секционными, колончатыми и панельными. Что касается материала, то радиаторы для могут быть изготовлены из стали, чугуна, алюминия, биметалла. Чугунные батареи не рекомендуется использовать в , поскольку на их нижнюю часть тратится большое количество теплоносителя, а в результате этого, повышается расход источника энергии. Отопительные приборы такого типа могут иметь нижнее и боковое подключение.

В зависимости от того, из какого материала изготовлены батареи, они обладают своими особенностями. Если возникают сомнения по поводу выбора того или иного радиатора, лучше остановиться на биметаллических изделиях – они прочны, быстро нагреваются и так же быстро отдают тепло помещению.

Виды электрического отопления

Среди электрических устройств немалой популярностью пользуются системы «теплого пола». В этом случае укладывается инфракрасная пленка, сверху которой монтируется напольное покрытие. Поверх инфракрасной пленки не разрешается настилать ковры, а также ее не должно быть в тех местах, где находится мебель. Но системы «теплого пола» не способны эффективно обогревать помещения, в основном их используют в качестве дополнительного источника тепла.

В настоящее время существуют различные виды схем отопления, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки. При выборе подходящего варианта нужно учитывать массу факторов: площадь дома, финансовые возможности, качество утепления здания, доступность источников энергии.

В стремление сделать свое жилье комфортным и независимым от различных коммунальных хозяйств, многие начинают с автономного отопления дома или квартиры. В процессе его устройства появляются вопросы, которые приходится решать впопыхах или вообще «задним числом».

Установить систему отопления частного дома можно самостоятельно или с привлечением профессионалов. В любом случае, нужно быть знакомым с процедурой проектирования, согласования разрешительной документации и монтажа системы. Такие знания позволят отслеживать качество выполнения работы на каждом этапе и исключить явные ошибки.

Как сделать отопление в частном доме

Для начала коротко перечислим основные этапы, которые нужно будет выполнить на пути к достижению цели:

1. выбор отопительной системы;
2. выбор составляющих элементов отопительной системы;
3. расчет отопления частного дома;
4. разработка схемы индивидуального отопления;
5. оформление и получение разрешительной документации;
6. монтаж отопительной системы;
7. тестовый запуск системы.

Важно придерживаться последовательности, т.к. поэтапная реализация проекта нивелирует ошибки, которые трудно или дорого исправить.

1. Выбор отопления – какая система отопления лучше для частного дома

В основу выбора автономного отопления положен тип котла, который работает на определенном типе топлива и отличается конструктивными элементами. Среди наиболее популярных систем отопления: газовое, электрическое, жидко и твердотопливное отопление.

Основными критериями выбора котла отопления являются:

• безопасность;
• доступность топлива;
• компактность, простота регулирования, обслуживания и ремонтопригодность;
• экономичность установки и эксплуатации;
• возможность сделать отопление своими руками.

Системы отопления частного дома – виды и типы

Система водяного отопления

Одна из самых эксплуатируемых систем отопления в нашей стране – водяное отопление. Разводка труб в доме или квартире – привычное явление.

Принцип работы водяного отопления заключается в следующем: нагретая от котла вода естественным образом (или принудительным) циркулирует по трубам, отдавая тепло помещению. Учитывая то, что по ходу движение воды в местах соединения, на изгибе труб и т.д. образуется трение и местные сопротивления, многие системы оборудованы клапанами для обеспечения давления, сила которого равна потерям на сопротивление. Такая система водяного отопления называется системой с искусственной циркуляцией воды.

Система водяного отопления может быть конструктивно реализована по двум схемам:

• Одноконтурная (система с замкнутой циркуляцией воды, ориентированная только на отопление)

• Двухконтурная (система, ориентированная одновременно на отопление помещения и нагрев воды в водопроводе). Такая система требует использования специального двухконтурного котла.

Устройство водяного отопления предполагает 3 принципиально разные схемы разводки труб в комнатах.

Разводка труб отопления

Однотрубная система отопления дома

Схема однотрубной системы отопления представлена на фото.

Как видно из рисунка, трубы закольцованы, а радиаторы подключены по очереди. Таким образом, теплоноситель выходит из котла и поочередно проходит каждый из них.
При этом стоит отметить, что температура теплоносителя постепенно снижается. Это существенный минус системы. Тем не менее, она достаточно распространена ввиду простоты, экономичности и возможности сделать однотрубную систему отопления своими руками.

Как снизить потери тепла при однотрубной системе отопления:

• увеличить число секций в последних радиаторах (два-три последних);

• увеличить температуру теплоносителя на выходе. Это, в свою очередь, повышает расходы на отопление;

• обеспечить теплоносителю принудительную циркуляцию. Т.е., установить насос, который создаст в системе дополнительное давление заставляя воду циркулировать быстрее.

Двухтрубная система отопления дома

Схема двухтрубной системы отопления представлена на фото. Синим цветом выделена труба отработки, которая отводит охлажденный теплоноситель из радиатора в котел.

Двухтрубная система обеспечивает подачу теплоносителя к радиаторам без потери тепла. Ее разновидности показаны на фото. При параллельном подключении достигается экономия на материалах. При лучевом, появляется возможность регулировать температуру в каждой комнате отдельно.

Коллекторная (лучевая) разводка

Предполагает использование специального устройства – коллектора, которое собирает теплоноситель и распределяет по трубам к батареям. Схема сложная в реализации, поэтому используется редко.

Безусловным плюсом системы водяного отопления можно назвать ее безопасность.

К числу недостатков относят:

• относительно трудно обогреть значительную площадь без значительных затрат (ввиду потерь тепла при циркуляции воды);

• эстетический параметр. Разветвленную систему труб можно скрыть, пожертвовав некоторым количеством объема помещения, что не всегда удобно, или же оставить на виду;

• большие по размеру радиаторы отопления;

• вероятность появления воздушных пробок. Эта проблема возникает после спуска воды из системы.

Системы отопления можно делить и классифицировать по-разному, но начать, скорее всего, лучше с источника тепла, или точнее - вида используемого топлива. Итак, системы отопления, в зависимости от вида энергоносителя могут быть:

• Газовые . Газ – относительно недорогой источник энергии (имеется в виду магистральный газ, так как сжиженный газ по стоимости уже сравним с другими источниками энергии). На его основе можно реализовать практически любую схему отопления, от горелки в печи до газовых конвекторов и инфракрасных обогревателей. Основной недостаток газа в том, что не всегда он есть, точнее не всегда есть возможность его провести за приемлемую сумму. Ещё одним недостатком газового отопления является необходимость согласования проекта с газовыми службами.
• Электрические . Электричество так же позволяет реализовать огромное количество вариантов и схем отопления. От подобных газовых схем электрические варианты отличаются простотой установки (сравните монтаж водяного и электрического теплого пола) и соответственно меньшими капиталовложениями. Минусом электроотопления является цена на электричество. Для загородных домов, существенным фактором будет ограничение на потребление электроэнергии, обычно 10–15 кВт (бывает меньше) и невысокое качество электроснабжения (скачки напряжения, кратковременные отключения и пр.).
• Твёрдотопливные (пеллетные, дровяные, угольные). Там где нет магистрального газа, и есть проблемы с электричеством, твердотопливные варианты отопления станут отличным решением вопроса. Современное оборудование для автоматизации и дозирования очень сильно упрощает процесс топки. Общий недостаток для твердого и жидкого топлива, а также для сжиженного газа – то, что топливо придется возить и хранить. Да и цена, относительно магистрального газа, у этих энергоносителей высокая.
• Жидкотопливные (дизтопливо, солярка, легкие сорта мазута). Ещё один вариант для автономного отопления. Современное оборудование, работающее на жидком топливе, обладает довольно высоким КПД, а системы автоматики упрощают управление и снижают расход топлива. Однако, жидкотопливная горелка – сложное и дорогое устройство, что увеличивает капиталовложения. К недостаткам также относятся высокая цена жидкого топлива и необходимость его транспортировки и хранения.
• Комбинированные – системы, в которых для обогрева помещения используются различные виды топлива. Например, радиаторную водяную систему с газовым котлом можно дополнить электрическим теплым полом или инфракрасными обогревателями. Все зависит от конкретных условий, требуемых параметров микроклимата и, конечно, фантазии.

  Сюда же относятся системы с комбинированными (многотопливными) котлами. Такие котлы могут работать на двух, трех и даже четырех видах топлива. Очевидно, что такой котёл увеличивает бесперебойность и автономность системы. Так же очевидно, что стоимость таких агрегатов (и их ремонта) будет существенно выше, и чем больше вариантов топлива, которое может ""съесть"" такой котел, тем выше цена.

• Альтернативные системы используют энергию земли и(или) солнца. Это почти автономные, очень экологичные и экономичные системы отопления. Главные недостатки таких систем – сложность и высокая стоимость проектирования и монтажа.

Конвективное и лучистое отопление

К нему относятся все виды отопления, в которых тепловая энергия передается благодаря перемещению объемов горячего и холодного воздуха. Теплый воздушный поток устремляется вверх, холодный/остывший воздух опускается вниз. Отсюда и основной недостаток конвективного отопления - большой перепад температур в помещении, т.е. высокая температура воздуха под потолком и низкая у пола. Самым ярким примером является отопление с помощью тепловых пушек и тепловентиляторов.

Инфракрасное (лучистое) отопление – вид отопления, при котором тепло передается излучением. Этакое комнатное солнышко. Отопительные приборы размещают непосредственно над или под обогреваемой зоной. Инфракрасные обогреватели – самый ""лучистый’’ вид отопления. Основной недостаток - то, что при неправильном расчете (монтаже) и эксплуатации (длительное использование) можно получить перегрев предметов и тела человека.

Конвективно-лучистое . Большинство отопительных приборов (радиаторы, конвекторы, теплые полы и стены) являются конвективно – лучистыми, но соотношение конвекции и излучения у всех разное.

При выборе способа отопления важно учесть, что оптимальным и наиболее комфортным считается примерно равное (50/50) соотношение конвективного и лучистого тепла.

Теплоноситель для систем отопления

Теплоноситель - вещество, применяемое для передачи тепловой энергии. По типу теплоносителя системы отопления можно разделить на водяные (жидкостные), паровые, воздушные и комбинированные. В некоторых случаях теплоноситель отсутствует, например инфракрасное отопление.

Системы водяного отопления

Самый распространенный, на данный момент, вид систем отопления. Отсюда такое количество вариантов, схем, материалов и способов исполнения. Коротко приведем основную классификацию и перейдем к "частным случаям".

Классификация видов систем водяного отопления:

• По способу создания циркуляции:
  
  • С естественной циркуляцией/гравитационные (за счет разности давления в контуре).
  • С принудительной циркуляцией/насосные (с помощью циркуляционного насоса).
• Виды разводки систем отопления:
  
  • Верхняя
  • Нижняя
  • Комбинированная
  • Горизонтальная
  • Вертикальная;
• Виды труб для разводки отопления:
  
  • Стальные трубы
  • Полипропиленовые трубы
  • Металлопластиковые трубы
  • Гофрированная нержавеющая труба
  • Медные трубы
  • PEX-труба (сшитый полиэтилен).
• По ходу движения теплоносителя в магистральных трубопроводах:
  
  • Тупиковые
  • Попутные;
• По способу подключения приборов отопления:
  
  • Однотрубные
  • Двухтрубные
  • Коллекторные
  • Комбинированные;
• По способу присоединения системы к тепловой сети:
  
  • Независимая
  • Зависимая.

Итак, с классификацией в стиле Википедии мы закончили. Перейдем к более простому и понятному разделению.

Отопительные приборы систем водяного отопления

Отопительный прибор - устройство для обогрева помещения путём передачи теплоты от теплоносителя, поступающего от источника теплоты, в окружающую среду. (Wiki)

По виду этих "устройств" мы получаем самое распространенное разделение систем водяного отопления:

• радиаторное отопление;
• система «теплый пол (стены)»;
• плинтусное отопление;
• инфракрасное водяное отопление;
• комбинированные системы.

Стоит отметить, что такая классификация применима и к электрическим системам без теплоносителя. Но, пока, чуть подробнее рассмотрим водяные системы.

Радиаторное водяное отопление

Первое на что все обращают внимание – это вид радиаторов (батарей) отопления. Не будем их сравнивать в этой статье, просто перечислим:

• Чугунные радиаторы
• Алюминиевые радиаторы (цельные и секционные)
• Биметаллические радиаторы
• Стальные (панельные и секционные) радиаторы
• Каменные и керамические радиаторы
• Гладкотрубные приборы - одна, или несколько соединенных вместе стальных труб.
• Конвекторы

Пожалуй, радиаторное водяное отопление - это самый распространенный вид отопления на территории бывшего СССР. Большая часть централизованных систем отопления выполнена в виде радиаторного отопления. В частном (автономном) варианте такая система может быть реализована на любом энергоносителе, хотя применение альтернативных источников энергии не всегда целесообразно.

Теплый водяной пол

Эта система продолжает набирать популярность, хотя она сложнее в расчете и монтаже, чем та же радиаторная система. По сути, теплый пол - один большой отопительный прибор. Качественными преимуществами теплого пола являются: равномерное распределение температур (не греем потолок, плюс ногам тепло), свободные от радиаторов стены и близкое к оптимальному соотношение лучистого и конвективного тепла.

Теплые стены устроены по тому же принципу что и теплые полы, с некоторыми техническими особенностями. Эта система имеет свои плюсы и призвана решать специфические конструкционные и технические задачи.

Плинтусное отопление

Относительно новая в России система отопления. По утверждению производителей теплоотдача идет в и сторону пола, и в сторону стен. Так же встречается утверждение, что это лучистая система отопления. Это не совсем так, ведь нагрев стен происходит за счет теплого воздуха, поднимающегося от плинтуса, т.е. за счет конвекции. Каждая секция теплого плинтуса – это небольшой конвектор с кожухом. Монтаж секции похож на монтаж обычного радиатора.

Водяное инфракрасное отопление и теплый потолок

Ещё один вариант для инфракрасного обогрева помещения. Обычно такие системы реализуются с помощью водяных инфракрасных обогревателей. Теплый водяной потолок – большая инфракрасная панель, реализованная, как зеркальное отражение системы теплого пола. Преимуществом является то, что такую систему можно использовать для отопления зимой и для охлаждения летом.

Паровое отопление

Сейчас паровое отопление в жилых и общественных зданиях не применяется, из-за травмоопасности (температура пара 130С?). Чаще оно встречается на предприятиях, где пар применяется для производственных нужд или является побочным продуктом производства. Хотя, запрета на применение парового отопления в частных домах нет. Для парового отопления можно использовать все виды энергоносителей, кроме альтернативных (во всяком случае, пока). В качестве отопительных приборов используются радиаторы, конвекторы или трубы. С появлением инфракрасных панелей, возможно, паровое отопление найдет новое применение.

Воздушные системы отопления

К воздушным системам относят системы, в которых теплоносителем является нагретый воздух. Они делятся на централизованные системы и локальные (местные).

Местные системы воздушного отопления

В локальных системах нагревание и подача воздуха производится непосредственно в отапливаемом помещении при помощи отопительных и отопительно-вентиляционных приборов.

По сути, в большинстве местных воздушных систем теплоноситель отсутствует (нет переноса тепловой энергии от источника тепла), поэтому к системам с воздушным теплоносителем их можно отнести лишь условно. Примером локальной системы воздушного отопления являются установленные в каждой комнате тепловентиляторы. Так же сюда относятся тепловые завесы, тепловые пушки и калориферы.

Центральные системы воздушного отопления

В централизованных системах воздух нагревается в воздухонагревательной установке и по каналам подается в помещения. В качестве топлива в таких системах можно использовать все виды энергоносителей. Альтернативные источники энергии используют как дополнительный источник тепла, чтобы сэкономить на отоплении (особенно в межсезонье), т.к. их мощности не хватит на полный обогрев.

Классификация центральных систем воздушного отопления:

По способу циркуляции воздуха:

• Центральная система воздушного отопления с полной рециркуляцией
• Центральная система воздушного отопления с частичной рециркуляцией и вентиляцией
• Прямоточная центральная система воздушного отопления

Последние две могут быть:

• Без рекуперации
• С рекуперацией

По способу нагрева воздуха:

• Системы воздушного отопления прямого нагрева
• Системы воздушного отопления косвенного нагрева.

Достоинством централизованной системы воздушного отопления является то, что в одной системе можно реализовать отопление, вентиляцию, кондиционирование, очистку и увлажнение воздуха.

Системы воздушного отопления «теплый пол» и «теплые стены»

Принцип действия таких систем очень похож на водяные теплые полы (стены), только теплоносителем является воздух. Такие системы довольно экзотичны и встречаются редко. Но что-то в этой идее есть:)

Огневоздушное отопление

К этому виду отопления относятся печное и каминное отопление. В таком отоплении теплоноситель либо практически отсутствует, либо им являются горячие дымовые газы. Примерами тепловых агрегатов служат различного вида кирпичные (русская, шведка, голландка и т.д.) и металлические печи (буржуйки, Булерьян, Профессор Бутаков, «бубафоня», печь на отработке и пр.), открытые и закрытые камины. В зависимости от конструкции агрегата, топить можно практически чем угодно, лишь бы горело.

Системы отопления без теплоносителя

Электрические системы отопления

Большая часть систем без теплоносителя – электрические. В таких системах электрическая энергия, преобразуясь в тепловую, нагревает помещение, а не теплоноситель. К таким системам можно отнести тепловентиляторы и электроконвекторы, однако выше мы их отнесли к местному воздушному отоплению. Более показательными примерами будут электрические теплые полы, панельные инфракрасные обогреватели, инфракрасные излучатели и пленочные инфракрасные нагреватели (ПЛЭН).

Электрические теплые полы

Теплый электрический пол отличается от водяного тем, что его нагревательные элементы - это имеющие два слоя изоляции, экранированные одножильные или двужильные кабели. По сравнению с водяными, электрические теплые полы проще (и дешевле) при монтаже, не требуют дополнительного оборудования, просты в управлении.

Пленочные инфракрасные нагреватели (ПЛЭН)

В основе их работы лежит принцип нагрева элементов из карбона, которые запаяны в полимерную пленку. К характеристикам такой пленки следует отнести: прочность, влагонепроницаемость и термостойкость. Основные достоинства – быстрый монтаж, отсутствие дополнительного оборудования и коммуникаций (только электричество) и легкая регулировка.

Газовые ИК обогреватели и конвекторы

В этих приборах тепло вырабатывается при сгорании газо-воздушной смеси. Поэтому можно отнести их к огневоздушному отоплению без теплоносителя (тепло передается через твердую среду корпуса прибора). Конвекторы из-за способа теплообмена (конвекция) относятся так же к воздушному отоплению. Вот такая перекрестная классификация.

Инфракрасные газовые обогреватели

«Светлые» Процесс горения у светлых излучателей происходит непосредственно на излучающей поверхности, т.е. открыто. Обычно применяются в больших вентилируемых помещениях или на открытом пространстве.

«Темные» Процесс горения у темных излучателей происходит в полностью закрытом пространстве. Принцип таких излучателей состоит в том, что высокотемпературные продукты сгорания газа проходят внутри теплоизлучающих труб. Средняя температура на поверхности трубы составляет 450 - 500 °C.

Мало у кого вызывает сомнение тот факт, что цена на энергоносители со временем будет расти. По прогнозам аналитиков, уже в ближайшие годы можно ожидать повышения тарифов до европейского уровня. В связи с этим вопрос выбора наиболее экономичного варианта теплоснабжения становится все более актуальным. А если учесть, что отопительная система должна не только быть финансово доступной, но и максимально соответствовать современным представлениям о комфортном жилье, альтернатив остается немного.

Теплый пол.

Самое проверенное решение - устройство теплых полов. Теплый пол - не современное изобретение. Еще в Древнем Риме в полах дворцов прокладывали каналы для пропуска горячего воздухом от печей. В первой половине 19 века начали испошользоывать системы водяного отопления. Ну а в наши дни системы теплого пола используются в очень многих зданиях, особенно часто в частных домах и квартирах. Теплые полы чаще всего устанавливают в ванных, кухнях, прихожих, там, где обычно уложена керамическая плитка - материал с хорошей теплопроводностью. Также теплые полы могут быть уложены под паркетом или ламинатом, но все эти материалы хуже чем плитка пропускают тепло, соответственно КПД системы обогрева будет ниже. Кроме этого паркет может рассыхаться, а линолеум или другие полимерные покрытия быстрее изнашиваться под воздействием повышенной температуры теплого пола.

Сейчас есть два основных способа устройства теплого пола - с использованием труб с теплоносителем либо электрических греющих кабелей. У каждого способа есть преимущества и недостатки.

Преимущества электрических теплых полов - быстрая и недорогая установка, которую может осуществить любой строитель, малая толщина "пирога" пола (1-3 см) при монтаже. Однако экономия при установке быстро сойдет на нет из-за дорогой эксплуатации. Электропотребления одного квадратного метра теплого пола 0,15 кВт/ч. Это не так мало, учитывая, почти круглосуточную и круглогодичную работу.

Водяные теплые полы экономичные, но требуют более сложного монтажа, дополнительного оборудования и примерно на 7-10 сантиметров увеличивают стяжку пола. Монтаж следует поручать профессионалам, которые проведут испытания и пусконаладку системы. В загородных домах, где теплый пол может использоваться на больших площадях он имеет огромное денежное преимущество перед электрическим.

Если все упростить, то выбор между водяным и электрическим теплым полом зависит от площади обогрева: если нужно обогреть маленькую площадь - лучше и проще использовать электрический пол, а если обогреть теплыми полами нужно целый дом, то выбор за экономичными водяными теплыми полами.

При кабельном обогреве "теплый пол" в тепло преобразуется электрическая энергия. Обычные провода из меди или алюминия служат для того, чтобы электричество передавать, при этом существует некоторый (очень маленький) коэффициент нагрева, а в кабеле "теплый пол", напротив, нагревательная жила сделана из сплавов высокого сопротивления и главная ее функция – при прохождении через нее электричества – нагреваться.

При обогреве водяным теплым полом источником тепла служит нагретый теплоноситель, как правило, это вода из горячего стояка или из системы отопления, которая проходит по трубам в полу.

При прочих равных обстоятельствах в выборе между теплым полом водяным и теплым полом электрическим аргументом в защиту электрического пола служит следующий довод: не надо устанавливать водяной насос для принудительной циркуляции воды по трубам в полу. Ведь для того, чтобы получить относительно низкую температуру пола при работе водяного теплого пола, нужен смесительный узел, а он не может функционировать без водяного насоса. Смонтировать же водяной теплый пол с естественной (гравитационной) циркуляцией теплоносителя достаточно проблематично, к тому же площадь теплого пола при такой конструкции будет невелика.

Есть также любопытное мнение медиков по проблеме слишком теплого водяного пола: из-за большой теплоотдачи такой теплый пол на кухне может "перевесить" все отопление в квартире. Как результат – слишком тепло, и, что гораздо страшнее, – слишком сухо. Влажность может падать зимой до 10-15%. А это чревато пересыханием слизистой носоглотки и однозначными ОРЗ. «Все хорошо, что в меру», – говорят врачи.

Однако при всех очевидных плюсах и теплый пол электрический не лишен своих недостатков, а именно:

Повышение расходов на оплату электроэнергии;

Наличие незначительных электромагнитных излучений.

Что касается электромагнитных излучений, то они действительно есть. Вопрос только в их количестве. Двужильный теплый пол выделяет излучений гораздо меньше, чем одножильный теплый пол.

Сокращение излучений происходит за счет того, что в двужильном нагревательном кабеле проходит вторая питающая жила и электрические потоки, идя как бы навстречу друг другу, гасят встречные колебания. В тонком теплом полу (нагревательном мате) встречные колебания гасятся за счет близкого расположения соседних витков (шаг 5 см).

Таким образом, можно обобщить все вышесказанное так:

Основные достоинства водяного теплого пола:

Возможность обогрева больших площадей малыми средствами;

Единовременные затраты при установке и существенная экономия в оплате электроэнергии в дальнейшем.

Основные недостатки водяного теплого пола:

Конструктивные сложности при монтаже;

Необходимость применения водяного насоса;

Сложность управления температурой пола;

Снижение давления в стояке;

Некоторая вероятность протечки и трудность ее поиска;

Административные сложности и запреты.

Основные достоинства электрического теплого пола:

Визуальное отсутствие отопительных приборов;

Возможность установки в типовых квартирах без применения специального оборудования;

Равномерный прогрев пола по всей площади;

Легко контролируемый и физиологически оптимальный прогрев помещения;

Простота и дешевизна регулирования температуры пола;

Возможность локального поиска и ремонта неисправности.

Основные недостатки электрического теплого пола:

Высокие расходы на оплату электричества;

Наличие некоторого количества электромагнитных излучений.

Радиаторные системы отопления.

Основные схемы радиаторных систем отопления.

Водяное радиаторное отопление получило в настоящее время наибольшее распространение. Опыт эксплуатации водяных радиаторных систем показал их высокие гигиенические и эксплуатационные показатели. Радиаторные системы водяного отопления обладают высокой надежностью, бесшумны, просты и удобны в эксплуатации, могут иметь значительную протяженность. По вертикали радиус действия системы определяется гидростатическим давлением. Особое значение получило водяное отопление с развитием централизованного теплоснабжения и теплофикации.

Системы водяного отопления радиаторами классифицируются по нескольким признакам. По способу создания циркуляции водяные радиаторные системы делятся на системы с естественной циркуляцией (гравитационные) и с искусственной циркуляцией (насосные ). В системах с естественной циркуляцией движение воды осуществляется за счет разности плотностей горячей воды, поступающей в систему, и охлажденной воды после нагревательных приборов.

Рис. 1. Система водяного отопления с естественной циркуляцией.

2 - расширительный бак;

3 - отопительные приборы.

В системах с искусственной циркуляцией движение воды происходит за счет перепада давления создаваемого насосом.

В зависимости от схемы соединения труб с нагревательными приборами системы водяного отопления делятся на двухтрубные и однотрубные . В двухтрубной системе (рис. 2, 3) каждый нагревательный прибор присоединяется к двум трубам: по одной подводится горячая вода, а по другой уходит охлажденная вода, при этом все отопительные приборы оказываются принципиально паралельны и равноправны по отношению друг другу. В однотрубных системах отопления (рис. 4, 5) нагревательные приборы одной ветви соединяются одной трубой так, что вода последовательно перетекает из одного прибора в другой.

В зависимости от места прокладки магистральных трубопроводов системы подразделяются на системы с верхней разводкой (см. рис. 2), если горячая магистраль прокладывается выше нагревательных приборов, и системы с нижней разводкой (см. рис. 3), когда горячая и обратная магистрали лежат ниже приборов.

Рис. 2. Двухтрубная вертикальная система водяного отопления с верхней разводкой.

1 - подающая магистраль;

2 - подающий стояк;

3 - стояк обратной линии;

4 - регулирующий кран.

На рисунке 2 приведена схема вертикальной двухтрубной системы отопления с верхней разводкой с односторонним и двухсторонним присоединением нагревательных приборов. Горячая вода из теплового пункта подается в главный стояк, затем по горизонтальной магистрали разводится к стоякам и от них к нагревательным приборам. Охлажденная вода из нагревательных приборов собирается в общий обратный стояк и далее через обратную магистраль поступает в тепловой пункт. Горизонтальные магистрали прокладываются с уклоном 0,002. Уклоны горизонтальных труб должны обеспечить выход воздуха из системы к верхним точкам, где он будет удален через воздухоотводчик.

По расположению труб, соединяющих нагревательные приборы, системы делятся на вертикальные , когда приборы присоединяются к вертикальному стояку (рис. 3), и горизонтальные (рис. 6, 7), когда приборы присоединяются к горизонтально расположенным трубопроводам.

Рис. 3 Двухтрубная вертикальная система водяного отопления с нижней разводкой.

1 - подающая магистраль;

2 - подающий стояк;

3 - стояк обратной линии;

4 - краны у приборов;

5 - нагревательные приборы;

6 - выпуск воздуха;

7 - обратная магистраль.

В системе с нижней разводкой магистральная линия располагается в нижней части системы. Движение воды по стоякам происходит снизу верх. Удаление воздуха из системы осуществляется через воздушные краны, устанавливаемые на верхних нагревательных приборах, или с помощью автоматических воздухоотводчиков, устанавливаемых на стояках или специальных воздушных линиях.

Рис. 4. Схема однотрубной системы отопления с верхней разводкой.

Рис. 5. Схема однотрубной системы отопления с нижней разводкой и П-образными стояками.

1 - подающая магистраль;

2 - нагревательный прибор;

3 - трехходовой кран;

4 - выпуск воздуха;

5 - регулирующий кран;

6 - обратная магистраль.

Рис. 6. Схема горизонтальной однотрубной системы отопления.

2 - нагревательные приборы;

3 - регулирующий кран;

4 - выпуск воздуха;

5 - обратная магистраль.

Однотрубные системы в настоящее время применяются довольно широко, особенно в зданиях повышенной этажности. По сравнению с двухтрубными системами длина труб однотрубной системы составляет 70-75 %. Однотрубные системы выполняются с верхней и с нижней разводкой. Кроме того, они подразделяются на три типа в зависимости от способа подключения приборов: проточные, проточные с нерегулируемым байпасом и проточные с регулируемым байпасом. Выпуск воздуха производится в верхних точках системы через автоматические воздухоотводчики или ручные краны.

Рис. 7. Схема горизонтальной двухтрубной системы отопления.

2 - нагревательные приборы;

3 - регулирующий кран;

4 - выпуск воздуха;

5 -регулирующая арматура;

6 - обратная магистраль.

Горизонтальные схемы применяются в зданиях большой протяженности. Магистрали горизонтальных схем прокладываются в удобных местах, обычно во вспомогательных помещениях. Горизонтальные системы бывают однотрубными и двухтрубными.

Рис. 8. Схема горизонтальной двухтрубной коллекторной системы отопления.

Системы с искусственной циркуляцией могут выполняться по нескольким схемам в зависимости от источника теплоснабжения.

Расчетная температура горячей воды в системах отопления жилых, общественных и административных помещений принимается равной 95 0С, в детских и лечебных учреждениях 85 0С. Температура обратной воды принимается обычно 700С.

В зависимости от источника теплоснабжения система может быть с индивидуальной котельной с общим теплоснабжением. При теплоснабжении от общей котельной или ТЭЦ применяются три схемы: независимая с тепловым узлом, со смешением воды, зависимая прямоточная.

Рис. 9. Схема системы отопления с индивидуальной котельной.

2 - циркуляционный насос;

3 - отопительный прибор;

4 - выпуск воздуха.

Рис. 10. Схема независимой системы отопления с тепловым узлом.

1 -тепловой узел;

2 - циркуляционный насос;

3 - нагревательные приборы;

4 - выпуск воздуха.

В независимой схеме вместо водогрейного котла устанавливается теплообменник, обогреваемый первичной водой из тепловой сети.

Рис.11. Схема зависимой системы отопления со смешением воды.

1 - подающая и обратная магистрали;

2 - подмес из обратной линии;

3 - нагревательные приборы;

4 - выпуск воздуха.

Зависимая схема со смешением воды применяется, когда необходимо ограничить температуру в системе отопления, но нет необходимости ограничивать давление.

Рис.12. Схема зависимой прямоточной системы отопления.

2 - выпуск воздуха;

3 - нагревательные приборы.

Зависимая схема применяется, когда нет необходимости ограничивать ни температуру, ни давление. Зависимые схемы проще, однако, регулирование системы отопления определяется регулированием тепловых сетей. Поэтому предпочтительнее системы с индивидуальной котельной или с индивидуальным тепловым пунктом.

При выборе схемы системы предпочтение отдается коллекторной поэтажной разводке, а также ее комбинациям с однотрубной (реже двухтрубной). Практически обязательным является создание принудительной циркуляции в системе, что достигается установкой одного или нескольких циркуляционных насосов. Это позволяет уменьшить разность температур теплоносителя на входе и выходе сети системы и тем самым повысить эффективность и регулируемость нагрева, а также избежать лишнего расхода материалов, упростить систему, сделать ее более компактной.

При расчете отопительных приборов необходимо помнить, что применение декоративных щитов снижает эффективную теплоотдачу в среднем на 10%.

При монтаже оборудования систем отопления, водоснабжения и канализации в помещениях необходимо соблюдать правильность расположения элементов в пространстве. Существуют общепринятые нормы, регламентирующие соответствующие размеры. Предпочтительно следование им во всех случаях, когда заранее не оговорены особые условия, связанные, как правило, с оригинальными дизайнерскими решениями или настойчивым желанием заказчика.

Распределительные шкафы системы отопления, как правило, располагаются на уровне пола соответствующего этажа (нижняя грань) – за исключением шкафа, устанавливаемого в котельной, который чаще всего поднимается выше уровня котла.

Схемы водоснабжения индивидуальных домов.

Существует две группы схем водоснабжения индивидуальных жилых домов:

Водоснабжение при подключении к централизованным водосистемам;

Создание местной (децентрализованной) системы водоснабжения.

Естественно, первая версия более простая, надежная, но есть маленькая заминка: не очень часто мы можем встретить вблизи загородного дома централизованный водопровод со всеми атрибутами (очистными сооружениями, насосной станцией и т.п.). Но если вам повезло, рассмотрим и этот случай. Но обратите внимание даже на одну важнейшую деталь: главное условие, при котором в вашем загородном доме может быть установлен водопровод – наличие возможности для сброса и обеззараживания сточных вод: водопровод и канализация неразделимы (в общем, должен быть полный комфорт).

Наша страна занимает огромную территорию. На значительной ее части отопительный сезон длится половину года, а иногда и больше времени. Такая особенность заставляет подойти очень серьезно к вопросу обеспечения теплом самых разных зданий. Также существует постоянное увеличение стоимости топлива, используемого в котлах для нагрева теплоносителя. Оно предназначается, в свою очередь, для системы отопления, виды которой сегодня бывают разными.

Общие сведения

Для любого человека необходима комфортная температура в помещении, где он обитает. Обычно она находится в пределах от 18 до 22 градусов. Отопительные системы непосредственно позволяют решить этот вопрос. Они нагревают окружающий человека воздух, который передает тепло всем предметам, а также стенам. Несущие отдают его наружу. В результате такого непрерывного процесса приходится постоянно добавлять тепло внутри помещения.

В современных зданиях системы отопления, виды которых бывают разными, в основном состоят из следующих частей:

1. Котла или любого другого теплогенератора. Они могут работать на разных видах топлива.
2. Трубопроводов, предназначенных для доставки тепла потребителю. При этом используются различные теплоносители, которыми могут быть вода и антифризы.
3. Ими являются радиаторы или конвекторы, имеющие разное устройство.
4. Дополнительного оборудования и материалов.

Основные виды схем движения воды

В настоящее время на разных объектах применяют естественную и принудительную схему для устройства системы отопления. Виды различаются между собой по способу циркуляции теплоносителя. Так, при естественной схеме он движется по трубопроводам за счет разницы плотности горячей и холодной воды. Нагретый теплоноситель имеет меньший вес, чем холодный. Горячая вода, прошедшая через котел, как бы выдавливается уже остывшей жидкостью. Во время устройства такой схемы необходимо соблюдать требуемые уклоны для трубопроводов, имеющих увеличенный диаметр, потому что это помогает снизить гидравлическое сопротивление.

В принудительной системе всегда присутствует циркуляционный насос. Это является основным ее отличием. Его применение позволяет создавать отопление в домах при использовании труб, которые имеют меньший диаметр. Насос увеличивает эффективность отдачи тепла, но при этом он не способствует поднятию теплоносителя на какую-либо высоту. За счет него происходит преодоление гидравлического сопротивления, образующегося в трубопроводах.

Однотрубная схема отопления

В таких системах существует только один трубопровод. Он соединяет котлы для отопления и радиаторы в помещениях, которые размещаются последовательно относительно него. Одновременно такой трубопровод является подающим и обратным. Теплоноситель, проходя каждый радиатор последовательно, отдает часть тепла, при этом его температура на последнем приборе будет значительно ниже первоначальной. Чтобы уменьшить такую особенность, в системах применяется обходная трубка (байпас). Она позволяет части теплоносителя не заходить в радиатор. Если здание было спроектировано неграмотными специалистами, то жители на первых этажах ощущают нехватку тепла. В то же самое время люди на верхних уровнях дома испытывают воздействие повышенных температур. При устройстве однотрубных систем существенно экономится материал. Это является основным их плюсом.

Двухтрубная схема отопления

Основной характеристикой такой системы является наличие подающего и обратного трубопровода. Если на объекте создается двухтрубная схема отопления, то радиаторы отопления, цены которых сегодня зависят в основном от материала изготовления, подключаются параллельно. Теплоноситель нагревается в котле и поступает к каждому прибору по подающему трубопроводу, чтобы он вернулся обратно в теплогенератор, используется другая труба. Во время применения такой схемы отопления происходит равномерное прогревание всех подсоединенных радиаторов, но при этом требуется израсходовать больше материала для создания системы.

Коллекторная схема отопления

В такой системе к каждому радиатору подводится отдельный подающий и обратный трубопровод. Перед котлом они группируются при помощи коллекторов. За счет этого существует возможность прокладывать целые трубы, в которых будут отсутствовать соединения. Такая схема актуальна во время скрытой проводки инженерных коммуникаций. Благодаря созданию такой системы отопления, виды которой различаются по способу подключения радиаторов, ее внешний вид получается более привлекательным. Также существует возможность контролировать отопительные приборы из одного распределительного шкафа. При такой схеме исполнения требуется большой расход трубы, а также отсутствует возможность создать систему, которая будет иметь естественную циркуляцию воды. Кроме этого, ее необходимо оснащать дополнительными приборами для повышения безопасности.

Популярные виды системы отопления частного дома

Владельцам загородной недвижимости предоставляется возможность создать автономную схему для снабжения теплом своего здания. За счет нее в доме будет поддерживаться комфортная температура для каждого помещения в отдельности. Человек может не дожидаться, когда начнется или закончится официальный отопительный сезон, так как в частных зданиях устанавливаются индивидуальные котлы для отопления. Их выбор зависит в первую очередь от площади дома и вида топлива. Его определенный тип может не везде быть доступным. Сегодня самыми распространенными видами систем отопления, в зависимости от используемого топлива, являются:

1. Газовое.
2. Электрическое.
3. Дизельное.
4. Твердотопливное.

Расчет требуемой мощности котла

Сегодня на рынке представлены различные теплогенераторы. В некоторых ситуациях великолепно подойдут настенные котлы отопления, в других случаях понадобится установка напольных агрегатов. Чтобы правильно подобрать теплогенератор для установки в частном доме, необходимо знать его мощность. Обычно такая информация становится доступной после выполнения точных расчетов специалистами, но принято считать, что для отопления площади в 10 квадратов требуется 1 киловатт энергии котла. К этому значению следует прибавить около 25%, которые потребуются для Окончательная цифра получается после добавления еще 20%, необходимых на запас мощности теплогенератора. Материалом для изготовления котлов может быть чугун или сталь. Они между собой различаются по цене и весу. Самыми доступными для дач и других частных домов являются настенные котлы отопления, которые работают как от электричества, так и от газа.

Автономное газовое отопление

Безусловно, этот вид отопления является на сегодня самым надежным и удобным вариантом. Кроме того, газ — это экономичный энергоресурс, а такой фактор очень важен для большинства населения страны. Его преимуществом перед другими видами топлива является то, что он экологически чист и всегда имеет высокое качество. Газовое отопление обладает высоким КПД, особенно во время использования в загородных домах. Оборудование для таких систем способно долгое время функционировать без сбоев, а также его легко эксплуатировать. Газ можно использовать не только в летний период года, но также и зимой. Поэтому этот вид топлива очень удобен для людей.

Газ к котлам может доставляться трубопроводами и в баллонах. В последнем варианте используются специальные автомобили, которые обладают хорошей проходимостью и являются маневренными. В настоящее время проблем по его доставке не существует. Хранение сжиженных углеводородов происходит в газгольдерах. Чтобы понизить давление до рабочего, применяется в таких системах редуктор. Природный газ, для которого необходимо строительство специальных трубопроводов, сегодня доступен не всем жителям страны.

Электричество как вид топлива для котла

Если в определенном районе или даже на конкретной улице отсутствует газоснабжение, то в этой ситуации многим владельцам частных домов приходится решать, установить теплогенераторы на твердом топливе или электрокотлы для отопления. Иногда заниматься установкой первого варианта бывает хлопотно и накладно, тогда как во втором случае стоимость будет невысокой. Кроме того, такие котлы не имеют источника открытого пламени. Также для них не требуется выполнять так как отсутствуют продукты горения. Благодаря этому на монтаж расходуется меньше финансов, а также снижаются трудозатраты. Теплогенераторы такого типа во время работы практически бесшумны и очень легко управляются. У многих современных агрегатов КПД достигает 98%. В теплообменнике у них размещается главный рабочий элемент, которым является ТЭН. Также электрокотлы для отопления оснащаются современными регуляторами мощности и датчиками температуры. Такие элементы существенно упрощают их эксплуатацию.

Один из современных способов отопления помещений

Во время устройства теплого пола трубы располагаются в бетонной стяжке, но их также можно разместить в стене под верхним слоем отделочного материала. В такой ситуации получается настенное отопление, которое является отдельным видом обогрева помещений. В этом варианте энергия тепла около 85% передается способом излучения, что обеспечивает комфорт для людей, так как температура воздуха будет меньших значений. Также отсутствует перемещение пыли. Трубопроводы такого вида отопления располагаются петлями, у которых возможен значительный перепад температур, образующихся на входе и выходе. Это значение достигает 15 градусов. В результате чего обеспечивается лучшая теплоотдача. В такой системе можно использовать циркуляционный насос, имеющий меньшую производительность. Трубы в стене укладываются почти с любым шагом. Это становится допустимым из-за отсутствия ограничивающих условий для восприятия комфорта от греющей поверхности. Чаще всего отопление в стенах устраивают совместно с теплым полом или когда последнего не хватает для возмещения всех потерь в помещении.

Современные радиаторы для помещений

Батареи для любой отопительной системы являются неотъемлемой ее частью. Не так давно практически во всех зданиях использовались чугунные радиаторы. Сегодня все изменилось, модельный ряд приборов значительно расширился. Большинство производителей выпускают батареи, которые приспособлены к особенностям климата, где они будут применяться. В настоящее время производятся алюминиевые, медные, чугунные, стальные, биметаллические радиаторы отопления, цены которых формируются в зависимости от используемого материала для их изготовления, а также от типоразмера. Для того чтобы правильно подобрать батарею для любого помещения, необходимо знать площадь для снабжения теплом. Особенно популярными сейчас являются алюминиевые радиаторы. Они имеют очень хорошую теплоотдачу и доступную стоимость для большинства потребителей. Кроме того, батареи такого типа отлично противостоят коррозийным процессам.

Артерии отопительных систем

В настоящее время существует широкий ассортимент трубопроводов. Они изготавливаются из самых разных материалов. Раньше во всех отопительных системах применялись стальные или чугунные трубы. В настоящее время популярны полипропиленовые изделия. Такой материал обладает низкой теплопроводностью, устойчивостью к разным химическим веществам, экологической безопасностью, хорошей гибкостью, легкостью во время выполнения монтажных работ. Благодаря таким качествам созданное полипропиленовое отопление прослужит долгое время на любых объектах. Для него нескоро потребуется совершать ремонт.

Монтаж

Во многом на стоимость отопления влияет сложность установки систем. Независимо от этого, монтаж должен выполняться только профессионалами, потому что это в первую очередь связано с безопасностью людей. Электрическое, газовое или дизельное оборудование должно быть всегда правильно установлено. Если это требование не будет выполнено, то во время эксплуатации могут возникнуть необратимые последствия. Даже во время монтажа обычных радиаторов следует ответственно подходить к таким процессам, особенно когда работы осуществляются в многоэтажных домах. В случае утечки теплоносителя зачастую приходится выплачивать ущерб потерпевшей стороне, которая располагается этажом ниже.