Для того чтобы в холодный зимний период обеспечить в жилом помещении необходимые условия для проживания, нужна система, которая помогала бы поддерживать нужный температурный режим. Система отопления является наиболее удачным инженерным решением данной проблемы. Отопительная система поможет поддерживать в доме комфортные условия на протяжении всего холодного периода, но следует знать, какие бывают системы отопления в современности.
Системы отопления могут различаться в зависимости от разных критериев. Существуют такие основные виды систем отопления, как: воздушное отопление, электрическое отопление, водяное отопление, водяные теплые полы, и другие. Несомненно, важным вопросом является выбор вида системы отопления для своего жилища. Классификация систем отопления включает множество видов. Рассмотрим основные из них, а также проведем сравнение видов топлива для отопления.
Водяное отопление
Среди всей классификации систем отопления наибольшей популярностью пользуется водяное отопление. Технические преимущества такого отопления были выявлены в результате многолетней практики.
Несомненно, на вопрос, какие виды отопления бывают, именно водяное отопление первым приходит на ум. Водяное отопление обладает такими преимуществами, как:
- Не очень большая температура поверхности различных приборов и труб;
- Обеспечивает одинаковую температуру во всех помещениях;
- Экономится топливо;
- Повышены эксплуатационные сроки;
- Бесшумная работа;
- Простота в обслуживании и ремонте.
Главным компонентом системы водяного отопления является котел. Такое устройство необходимо для того чтобы нагревать воду. Вода является в таком виде отопления теплоносителем. Она циркулирует по трубам замкнутого типа, а потом тепло передается в различные отопительные компоненты, а от них уже обогревается все помещение.
Наиболее простым вариантом является циркуляция естественного типа. Такая циркуляция достигается благодаря тому, что в контуре наблюдается разное давление. Однако такая циркуляция может быть и принудительного характера. Для подобной циркуляции водяные варианты отопления должны быть оснащены одним или несколькими насосами.
После того, как теплоноситель проходит по всему контуру отопления, он полностью охлаждается и возвращается назад в котел. Здесь он снова нагревается и, таким образом, снова позволяет отопительным приборам выделять тепло.
Классификация систем водяного отопления
Водяной тип отопления может различаться по таким критериям, как:
- метод циркуляции воды;
- расположение магистралей разводящего типа;
- конструкционные особенности стояков и схема, по которой соединяются все приборы обогрева.
Наибольшую популярность обретает система отопления, где циркуляция воды происходит посредством насоса. Отопление с циркуляцией воды естественного плана в последнее время применяется крайне редко.
В насосной отопительной системе нагрев теплоносителя может иметь место и благодаря водогрейной котельной, или термо воды, которая поступает из ТЭЦ. В отопительной системе вода может нагреваться даже посредством пара.
Прямоточное соединение используют тогда, когда допустима в системе подача воды с очень высокой температурой. Такая система будет стоить не так дорого, расход металла будет несколько меньше.
Минусом прямоточного присоединения считается зависимость теплового режима от «обезличенной» температуры теплоносителя в подающем тепловоде наружного типа.
Воздушное отопление
Такие виды отопления различных помещений считаются одними из самых старых. Впервые подобную систему применяли еще до нашей эры. На сегодняшний день такая отопительная система получила широкое распространение – как в общественных помещениях, так и производственных.
Популярностью для обогрева зданий также пользуется нагретый воздух. При рециркуляции такой воздух может подаваться в помещение, где происходит процесс смешивания с внутренним воздухом и, таким образом, воздух охлаждается до температуры помещения и снова нагревается.
Воздушное отопление может быть местного характера, в случае если в здании нет центральной приточной вентиляции, или же если поступающее количество воздуха меньше, чем необходимо.
В системах воздушного отопления нагревание воздуха происходит за счет калориферов. Первичный отопитель для таких компонентов является горячий пар или вода. Для того чтобы прогреть воздух в помещении, можно использовать и другие приборы для отопления или любые источники тепла.
Местное воздушное отопление
При вопросе, какое бывает отопление, местное отопление часто приравнивается только к производственным помещениям. Приборы местного отопления используются для таких помещений, которые используются лишь в определенные периоды, в помещениях вспомогательного характера, в помещениях, которые сообщаются с наружными воздушными потоками.
Главными приборами системы местного отопления являются вентилятор и нагревательный прибор. Для воздушного отопления могут применяться такие устройства и приборы, как: воздушно-отопительные устройства, тепловые вентиляторы или тепловые пушки. Такие приборы работают на принципе воздушной рециркуляции.
Центральное воздушное отопление делается в помещениях любого плана, если здание располагает центральной системой вентиляции. Такие типы систем отопления можно организовать по трем различным схемам: с прямоточной рециркуляцией, с частичной или полной рециркуляцией. Полная рециркуляция воздуха может использоваться, в основном, в нерабочие часы для дежурных видов отопления, или для того чтобы обогреть помещение перед началом рабочего дня.
Однако отопление по такой схеме может иметь место, если оно не противоречит никаким правилам противопожарной безопасности или основным требованиям гигиены. Для такой отопительной схемы должна быть использована система приточной вентиляции, но воздух будет забираться не с улицы, а с тех помещений, которые отапливаются. В центральной воздушной отопительной системе применяются такие конструктивные виды приборов отопления, как: радиаторы, вентилятор, фильтры, воздуховоды и другие приборы.
Воздушные занавесы
Холодный воздух может поступать в большом количестве с улицы, если в доме слишком часто открываются входные двери. Если не предпринять ничего для того чтобы ограничить количество холодного воздуха, который проникает в помещение, или не обогревать его, то он может негативно сказаться на температурном режиме, который должен соответствовать норме. Чтобы предотвратить данную проблему, можно в открытом дверном проеме создать воздушный занавес.
Во входах зданий жилого или офисного плана можно установить низкорослый воздушно-тепловой занавес.
Ограничить количество поступающего холодного воздуха снаружи здания имеет место благодаря конструктивным изменением входа в помещение.
Все большей популярностью в последнее время пользуются воздушно-тепловые занавесы компактного типа. Самыми эффективными занавесами считаются занавесы «щиберующего» вида. Такие занавесы создают струйную воздушную преграду, которая защитит открытый дверной проем от проникновения холодных воздушных потоков. Как показывает сравнение видов отопления, такой занавес позволяет сократить потери тепла почти в два раза.
Электрическое отопление
Нагрев помещения имеет место благодаря распределению воздуха, проходящего через приборную панель без того, чтобы нагревалась ее лицевая сторона. Это полностью обезопасит от различных ожогов и предотвратит любое возгорание.
Посредством электрических конвекторов можно обогреть любой тип помещения, даже если у вас имеется всего один источник энергии, такой как электричество.
Такие виды систем отопления зданий не требуют больших затрат для установки или ремонта, к тому же, могут обеспечить максимальный комфорт. Электрический конвектор можно просто поставить в определенное место и подключить его к питанию сети. Делая выбор системы отопления, можно обратить внимание на данный тип – довольно эффективный.
Принцип действия
Холодный воздух, который находится в нижней части здания, проходит через нагревательный компонент конвектора. Затем его объем увеличивается и он уходит вверх через выходные решетки. Обогревательный эффект имеет место и благодаря дополнительному излучению тепла с передней стороны панели электрического конвектора.
Уровень комфорта и экономичность такой обогревательной системы достигается благодаря тому, что в электрических конвекторах применяется электронная система, которая помогает поддерживать определенную температуру. Нужно всего-навсего установить необходимый температурный показатель и датчик, который установлен в нижней области панели начнет через заданный период времени определять температуру воздуха, который проникает в помещение. Датчик подаст сигнал на термостат, который в свою очередь подключит или наоборот выключит обогревательный элемент. Посредством такой системы для поддержания определенной температуры, которая даст возможность соединить электрические конвекторы в разных помещениях, для того чтобы обогреть целое здание.
Какая система лучше
Конечно же, вопрос какая система отопления лучше является нецелесообразным, так как та или иная система является эффективной в определенных условиях. Сравнение систем отопления следует производить, учитывая все их плюсы и минусы, ориентируясь на условия установки и собственные возможности.
Рассмотрев, какие системы отопления существуют, можно сделать для себя определенные выводы. Но в целом, лучшим вариантом станет посоветоваться с профессионалами.
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).
Схема двухтрубной отопительной системы с принудительной циркуляцией
В качестве источника тепла могут использоваться:
- уголь;
- дрова;
- электричество;
- брикеты – торфяные или дровяные;
- энергия солнца или других альтернативных источников.
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.
Схема устройства воздушного отопления в частном доме
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.
Воздушное отопление с дополнительными приборами
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.
Схема двухтрубного водяного отопления загородного дома
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.
Закрытая система отопления дома
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.
Котел для парового отопления
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.
Схема традиционного и электрического отопления зданий
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%.
Инфракрасные карбоновые маты удобны, надежны, экономичны, просты в монтаже
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.
Принцип работы теплового насоса
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.
Тепловой насос предназначен для использования тепла окружающей среды в системах обогрева
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.
Солнечный коллектор в системе горячего водоснабжения и отопления дома Сравнение систем отопления показывает, что не существует идеального способа обогрева
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.
Видео: виды систем отопления
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.
Какие бывают системы отопления и по каким признакам они классифицируются? Нам предстоит ознакомиться как с проверенными многолетней эксплуатацией схемами, применяющимися в частных и многоквартирных домах, так и со сравнительно новыми решениями, которые лишь начинают завоевывать популярность. Итак, приступим.
Водяное отопление
Эти типы системы отопления имеют общую черту: для транспортировки тепловой энергии от источника тепла к отопительным приборам используется жидкий .
Заметьте: вопреки названию, в этой роли не всегда выступает вода.
Применяются также растворы солей, этилен- и пропиленгликоль, отработанное моторное масло.
Они выгодно отличаются от воды куда более низкой температурой замерзания, что позволяет не бояться разморозки труб и батарей.
Водяной тип отопления, в свою очередь, можно классифицировать по длинному ряду признаков.
Источник тепла
В этой роли могут выступать:
- Котельная или ТЭЦ . Теплоноситель транспортируется к дому по двум ниткам теплоизолированной трассы (подающей и обратной); на вводе в дом монтируется элеваторный узел, стабилизирующий температурные параметры отопления за счет вовлечения части теплоносителя в повторную циркуляцию. Главный недостаток схемы — большие потери тепла при транспортировке.
Обратите внимание!
Эти потери оплачиваются конечным потребителем.
Отсюда — множество желающих перейти с ЦО на автономные типы отопления.
- Магистральный газ . Газовый котел обеспечивает минимальные затраты на обогрев (около 70 копеек за киловатт-час тепла). В настоящее время и в ближайшем будущем это самое выгодное решение. Газ в баллонах и газгольдерах обходится заметно дороже — от 1,8 до 2,8 руб/КВт*ч.
- Дрова, уголь . Затраты несколько выше (1,1 — 1,4 руб/КВт*Ч). Главный недостаток — низкая автономность котлов: им требуется периодическая загрузка топлива и удаление золы.
- Котел на дизтопливе , напротив, не требует внимания владельца неделями. В недостатки можно записать необходимость хранения большого количества топлива, запах, высокий уровень шума при работе соляровой горелки и дороговизну тепла (3,2 руб/КВт*ч).
- Наконец, электрокотлы всех видов (ТЭНовые, индукционные и электродные) наиболее удобны в эксплуатации и безопасны. Они не требуют ни частого обслуживания, ни отвода продуктов сгорания. За все хорошее приходится платить; в данном случае — вполне конкретными деньгами из расчета примерно 3,6 — 3,8 рубля за киловатт-час.
Циркуляция теплоносителя
Она может быть естественной и принудительной.
Полезно: практикуется монтаж схем, способных работать в обоих режимах.
В этом случае врезка насоса в розлив большого (от ДУ 32) диаметра снабжается байпасом.
Он нужен, чтобы сужение трубопровода не уменьшало и без того невысокий гидравлический напор в режиме естественной циркуляции.
Направление движения теплоносителя
Оно может быть тупиковым и попутным.
- Тупиковый тип системы отопления подразумевает, что на разных участках контура теплоноситель движется в противоположных направлениях.
- Попутное движение означает, что ни в одной точке контура вода, антифриз, масло и т.д. не меняют направления движения на противоположное.
Верхний и нижний розлив
Здесь все просто: схема с верхним розливом предполагает, что лежневка подачи отопления (горизонтальная ветка трубопровода, объединяющая стояки) находится на чердаке, а лежневка обратки — в подвале.
В случае нижнего розлива, соответственно, обе лежневки разводятся по подвалу. Стояки соединяются попарно; каждая пара объединяется перемычкой на верхнем этаже дома или в подвале.
Разводка
Разделяют вертикальную и горизонтальную разводку; термины, думается, понятны интуитивно и в комментариях не нуждаются. Стоит, однако, уточнить, что в реальном мире чаще встречаются комбинированные типы систем отопления. Скажем, в типичном многоквартирном доме стояк представляет собой вертикальную разводку, а вот розливы — горизонтальную.
Подключение отопительных приборов
По этому признаку выделяют однотрубную и двухтрубную схемы.
- В первом случае розлив представляет собой кольцо между входным и выходным патрубками котла или домовыми задвижками элеваторного узла. Отопительные приборы разрывают его или, что куда разумнее, врезаются параллельно розливу.
- Вторая схема подразумевает, что каждый радиатор или конвектор — это перемычка между розливами подачи и обратки.
Заметьте: в общем случае двухтрубная схема требует дросселирования каждого прибора и балансировки системы при запуске с помощью дросселей.
Инструкция связана с тем, что иначе вся циркуляция пойдет через ближние к котлу или элеватору приборы, что чревато разморозкой дальних радиаторов.
Экзотика
Какое бывает отопление помимо привычных и широко используемых схем с жидким теплоносителем?
Воздушное
В роли теплоносителя выступает обычный воздух. Поскольку его удельная теплоемкость невелика, приходится транспортировать большие объемы; зачастую системы воздушного отопления совмещаются с вентиляцией.
Решение интересно отсутствием в интерьере отопительных приборов. Главный недостаток — в том, что скрытая прокладка воздуховодов возможна лишь на стадии строительства или капитального ремонта дома.
Собственный дом – это не только личная крепость, но и место, где уютно и тепло. Чтобы так было всегда, рачительный хозяин должен предусмотреть бесперебойную подачу тепла. Проще всего это сделать, если есть возможность подключения к централизованной системе.
Однако так бывает не всегда, да многие и не хотят подключения дорогой услуги. В таком случае остается рассмотреть виды систем отопления, подходящие для автономного обустройства, а затем выбрать лучший вариант. И мы вам постараемся помочь в этом вопросе – в нашей статье рассмотрены особенности водяной, воздушной и инфракрасной системы отопления, перечислены их основные плюсы и минусы.
Отопительных систем существует множество. Все они имеют привлекательные стороны и значимые недостатки. Неподготовленному человеку довольно сложно в них сориентироваться и осуществить правильный выбор. Чтобы не ошибиться, нужно точно знать, на какие моменты следует обратить свое внимание.
Во-первых, это доступность топлива и его стоимость. Можно считать это ключевым моментом. Как бы ни понравилась система, но если топливо для нее труднодоступно, поставляется в регион с перебоями или имеет слишком высокую стоимость, стоит подумать о другом варианте. Иначе отопление дома влетит «в копеечку» и окажется неэффективным.
По статистике, большинство владельцев частных домов выбирают отопительные системы с жидким теплоносителем. Это практичный, надежный и достаточно экономичный вариант
Второй момент – возможность комбинирования отопительных систем. В некоторых случаях очень практичным может оказаться использование основной и дополнительно системы. Это дает уверенность, что при возможных перебоях с поставками энергоносителя дом не останется без тепла.
Кроме того, появляется возможность сэкономить, поскольку можно использовать самый экономичный на данный момент способ обогрева.
И, наконец, финансовая сторона вопроса. Нужно определить, какую сумму потребитель сможет выделить на приобретение оборудования, его грамотный монтаж и последующее регулярное обслуживание.
Особенности системы с жидким теплоносителем
Различаются и теплогенераторы. Они могут работать на самом разном топливе, что обуславливает их эксплуатационные характеристики. Более всего востребованы газовые, электрические и твердотопливные приборы. Их недостатки и достоинства близки к аналогичным котлам водяного отопления.
Циркуляция воздушных масс внутри здания может осуществляться разными способами. Это может быть закрытый цикл без добавления воздуха с улицы. В этом случае качество воздуха внутри помещения невысоко.
Оптимальный вариант – циркуляция с добавлением воздушных масс извне. Неоспоримым достоинством воздушного отопления считается отсутствие теплоносителя. Благодаря этому удается сэкономить энергию, необходимую на его обогрев.
Кроме того, не требуется монтаж сложной системы труб и радиаторов, что, несомненно, тоже увеличивает экономичность системы. Система не имеет риска протечек и промерзаний, как ее водяной аналог. Она готова к работе при любых температурах. Жилое пространство нагревается предельно быстро: от запуска теплогенератора до повышения температуры в помещениях проходит, буквально, около получаса.
Газовый теплогенератор – одно из возможных решений для реализации проекта воздушного отопления частного дома. Но на практике такие системы используются редко
Еще один значимый плюс – возможность совмещения отопления воздухом с вентиляцией и кондиционированием. Это открывает самые широкие возможности для реализации максимально комфортного микроклимата в здании.
Система воздуховодов в летнее время может с успехом использоваться для кондиционирования помещений. Установка дополнительного оборудования даст возможность увлажнять, очищать и даже обеззараживать воздух.
Оборудование для воздушного отопления хорошо поддается автоматизации. «Умное» управление позволяет снять с домовладельца обременяющий контроль над работой приборов. Помимо этого система самостоятельно подберет максимально экономичный режим функционирования. Воздушное отопление очень просто в монтаже и долговечно. Средний срок его эксплуатации составляет порядка 25 лет.
Воздуховоды могут быть смонтированы на этапе строительства здания и спрятаны под потолочным покрытием. Для установки таких систем необходимы высокие потолки
К достоинствам можно отнести и отсутствие труб и радиаторов, что дает простор для фантазии дизайнеров, оформляющих интерьер. Стоимость такой системы вполне доступна для большинства домовладельцев. Более того, окупается она достаточно быстро, поэтому ее востребованность растет.
Есть у воздушного отопления и недостатки. К ним можно отнести значительную разницу между температурами в нижней и верхней частях комнаты. В среднем она составляет 10 °С, но в помещениях с высокими потолками может доходить до 20 °С. Таким образом, в холодное время года потребуется усиление мощности теплогенератора.
Еще один минус – довольно шумная работа оборудования. Правда, это можно нивелировать подбором специальных «тихих» приборов. При отсутствии системы фильтрации на выходных отверстиях возможно появление большого количества пыли в воздухе.
Инфракрасная обогревательная система
Это относительно новый метод обогрева жилых домов. В его основе лежит использование инфракрасного излучения. Ученые установили, что ИК-лучи могут иметь разную длину. Безопасно и даже полезно для человека длинноволновое излучение, сходное с тем, что мы получаем от Солнца. Именно оно используется в отопительных приборах, работающих в инфракрасном диапазоне.
Инфракрасные пленочные нагреватели могут быть смонтированы на потолке. Тогда излучение будет опускаться вниз и доходить до пола, который начнет разогреваться
Для отопления помещений используется специальная ик-пленка. На нетканую основу тонким слоем наносится карбоновая паста, которая под воздействием тока активируется и испускает инфракрасные волны. Получившийся излучатель ламинируется с двух сторон пленкой, что придает ему прочность и продлевает срок эксплуатации.
Принцип действия инфракрасного обогрева таков. Пленка размещается на полу или же на потолке. Когда система включается, на излучатель подается ток, он производит инфракрасные волны. Они движутся и доходят до первого массивного препятствия. Это может быть крупная мебель, бытовая техника, а чаще всего пол. Такие предметы непроницаемы для инфракрасных лучей, они задерживаются и накапливаются в них.
Надо признать, что такой тип отопления наиболее комфортен. Благодаря тому, что пол разогрет, распределение температур максимально приятно и полезно для человека. В нижней части комнаты примерно на 2-3 °С теплее, чем в верхней.
Кроме того, полностью сохраняется естественная влажность и количество кислорода, отсутствуют конвекционные потоки, переносящие пыль. Нет и сквозняков. Пленочные обогреватели работают абсолютно бесшумно, они безопасны для человека.
Если инфракрасные нагреватели уложены под напольным покрытием, излучение поднимается вверх, достигает пола и разогревает его поверхность, а затем и воздух в помещении
Еще одно достоинство – полностью автоматизированное управление системой. Это позволяет ей работать в максимально экономичном режиме и при этом обеспечивать владельцу полный комфорт. Благодаря этому пленочная система не имеет тепловых потерь, ее КПД почти 100%.
Минимальный срок эксплуатации оборудования составляет 25 лет, а ресурс использования в два раза больше. При этом техническое обслуживание системе не требуется.
Следующее достоинство – компактность. Пленка очень тонкая и не «съедает» свободное пространство. Не требуется дополнительное помещение для теплового узла, отсутствуют батареи и воздуховоды. Пленку очень просто уложить и подключить. При необходимости возможен демонтаж и повторное использование.
Из недостатков стоит отметить, что при падении напряжения количество вырабатываемого пленкой тепла уменьшается. В этом случае время работы нагревателя увеличивается, что ведет к большему расходу электроэнергии. Пленку можно закрывать самыми разными финишными покрытиями, кроме шпаклевки, обоев и краски. Стоимость оборудования для обустройства ИК отопления достаточно высока.
Выводы и полезное видео по теме
Для обогрева частного дома используют разные виды отопления, а порой и комбинируют несколько. Как производится обогрев, можно узнать из следующих видеороликов.
Плюсы и минусы воздушного отопления:
Что говорят пользователи об инфракрасном отоплении:
Особенности обустройства водяного отопления своими руками:
В частном доме технически возможно обустроить практически любую отопительную систему. Поэтому владелец должен выбрать самый практичный и больше всего подходящий для условий, существующих в его доме, вариант. Делая выбор, стоит прислушаться к мнению специалистов, грамотно рассчитать свою отопительную систему. Тогда в вашем доме будет очень тепло, даже если на улице лютая зима.
А какой системой отопления пользуетесь вы? Какие преимущества и недостатки вы заметили при эксплуатации вашей отопительной системы? Или вы еще присматриваетесь, выбирая оптимальный вариант? Может у вас остались вопросы после прочтения этой статьи? Задавайте их, пожалуйста, ниже – наши эксперты и другие посетители сайта постараются вам помочь.
