Класифікація систем опалення: від звичного до екзотики

Тема цієї статті - класифікація систем опалення будівель різного призначення. Ми досліджуємо використовуються в них джерела теплової енергії, способи перенесення тепла, конфігурації руху теплоносіїв і розводки опалювальних приладів.

Отже, в путь.

джерело тепла

У цій ролі можуть виступати:

• газ. Газові котли опалення забезпечують мінімальну вартість теплової енергії. Там, де газові магістралі відсутні, замість них можуть використовуватися газгольдери або балони.

Однак: в цьому випадку ціна кіловат-години тепла помітно збільшиться.

• Дрова і вугілля. Твердопаливні котли для цих енергоносіїв зазвичай уніфіковані. Їхній головний недолік - обмежена автономність роботи: закладка палива і чистка зольника потрібні кілька разів на добу.

Втім, газогенератори та котли верхнього горіння здатні дещо збільшити проміжок між закладками.

• Пелети. Пелетні котли з бункерами і дозаторами дозволяють домогтися автономності в кілька днів.

• соляру. Тут автономність вже обчислюється тижнями; до недоліків можна віднести високу гучність обладнання і потреба в громіздкою ємності під дизпаливо.
• електроенергія. Поряд з пристроями прямого нагріву її використовують теплові насоси, що використовують електрику для перекачування тепла від порівняно холодної середовища (повітря, води або ґрунту) в більш тепле приміщення.

Ось приблизна оцінка витрат для різних джерел.

Центральний джерело і розподілене опалення

Найбільш поширена схема з одним централізованим джерелом тепла (котлом або піччю), периферійними опалювальними приладами і трубопроводами для транспортування тепла. Однак поряд з ними використовуються і розподілені системи опалення.

Приклади?

• Електричні теплі підлоги з незалежними терморегуляторами.
• Електричні конвектори, розміщені в кожній кімнаті.
• Газові конвектора з розведенням газу по дому.

• Інфрачервоні випромінювачі з незалежним живленням.
• Опалення кондиціонерами з власної спліт-системою в кожній кімнаті.

Спосіб передачі тепла

Передача теплової енергії може здійснюватися кількома способами.

теплоносій

На цій посаді використовується вода або її суміші з етилен- і пропіленгліколь, замерзають при більш низьких температурах. Висока теплоємність теплоносіїв дозволяє обійтися магістралями порівняно невеликого перерізу.

повітря

Повітряне опалення має на увазі, що джерело тепла нагріває безпосередньо повітря, що надходить в приміщення. Системи повітряного опалення часто поєднуються з вентиляцією. Основний недолік рішення, що впливає на його популярність - необхідність прокладки воздуховодов великого перерізу: без шкоди для обробки це можна зробити лише на стадії будівництва.

пар

Системи опалення перегрітою парою з температурою 200-400 градусів в наш час застосовуються виключно на промислових об'єктах. Вони зручні тим, що завдяки високій температурі опалювальних приладів, дозволяють забезпечити їх мінімальні розміри при високих значення теплової потужності. Недолік пара - серйозна небезпека для мешканців опалювальних приміщень при аваріях.

Інфрачервоне випромінювання

Так звані інфрачервоні опалювальні прилади передають значну частину тепла не повітрю навколо себе, а безпосередньо оточуючих об'єктів і людям за допомогою інфрачервоного випромінювання, що лежить за межами видимої частини спектра.

Використання ІЧ-випромінювачів економічно виправдано насамперед тому, що воно знижує комфортний мінімум температури в приміщенні. За рахунок безпосереднього нагріву шкіри на відкритих ділянках тіла зона суб'єктивного комфорту починається вже від + 15-16С.

Конвекція і тепла підлога

Звична нам з дитинства схема обігріву приміщення точковими джерелами тепла з порівняно високою температурою (радіаторами, конвекторами, регістрами і т.д.) називається конвекционной. Кожен опалювальний прилад генерує конвекційний потік; ці потоки перемішують повітря в приміщенні.

Головна проблема конвекційного опалення - в тому, що температури в опалювальному приміщенні розподіляються вкрай нерівномірно.

Мало того: вони розподіляються ще й неефективно. Під стелею температура на 5-8 градусів вище, ніж на рівні людського зросту. Ви багато часу проводите на стелі?

Одне з побічних наслідків перегріву повітря поблизу стелі - різке збільшення витоків тепла через перекриття. Тепловтрати прямо пропорційні дельті температур між сторонами огороджувальної конструкції.

Альтернатива конвекційному опалення - тепла підлога. Поверхня підлоги нагрівається до температури в 25-35 градусів кабелем, плівковим нагрівачем або трубою з водою.

В результаті:

• Температура максимальна саме там, де в ній є потреба - на рівні підлоги.

• Теплова завіса, що перешкоджає промерзання стін, формується по всьому периметру приміщення.
• За рахунок зниження середньої температури в приміщенні забезпечується помітна економія енергії.

водяне опалення

У разі використання рідкого теплоносія класифікація системи опалення можлива ще за кількома параметрами.

Центральне та автономне

У системах ЦО джерелом тепла є ТЕЦ або котельня. Теплоносій - технічна вода - транспортується по теплотрасах; циркуляція в окремих контурах забезпечується перепадом між прямого та зворотного нитками.

Функцію розв'язки між трасою і системою опалення будівлі виконує елеваторний вузол.

В ньому:

• Нівелюється перепад між нитками. В трасі він досягає 3-6 кгс / см2; в той же час для стабільної циркуляції контуру розумного розміру досить перепаду в 0,2 кгс / см2
• Забезпечується залучення частини обсягу теплоносія з зворотнього контуру в повторній циркуляції. Тим самим зменшується розкид температур між ближніми до елеваторного вузла та далекими від нього опалювальними приладами.
• Регулюється режим роботи системи ГВП (гарячого водопостачання). Залежно від температури подачі ГВП подається з прямою або зворотною нитки.

У разі автономної системи ми маємо справу із замкнутим контуром, заповненим теплоносієм постійного обсягу і не пов'язаним із зовнішніми об'єктами. Гаряча вода для госппотреб з контуру не відбирається.

спонукання циркуляції

В системі ЦО теплоносій приводиться в рух перепадом між нитками. А що в автономних контурах?

Тут можливі два варіанти.

1. В системі з примусовою циркуляцією вона забезпечується циркуляційним насосом - порівняно малопотужним пристроєм, найчастіше мають можливість поступово або плавно регулювати продуктивність.
2. Гравітаційні системи працюють за рахунок різниці в щільності між нагрітим і холодним теплоносієм. Від котла він піднімається по так званому розгінному колектора і повільно повертається через радіатори, по дорозі віддаючи тепло.

Корисно: гравітаційну систему нескладно модернізувати для прискорення циркуляції в ній, своїми руками встановивши в контур циркуляційний насос. Інструкція досить проста: розлив розривається вентилем або зворотним клапаном, по обидва боки від якого робляться врізки на насос. Врізки комплектуються грязьовики перед насосом і парою відтинають вентилів.

Одно- і двотрубні системи

Розведення теплоносія по опалювальних приладів може бути однотрубної і двотрубної. У першому випадку радіатор розриває єдиний розлив або, що розумніше, врізається паралельно йому. У другому кожен опалювальний прилад є перемичкою між подає і зворотним трубопроводами.

Важливий момент: у другому випадку система вимагає обов'язкової балансування - настройки прохідності батарей дросселирующей запірною арматурою. Без неї далекі від котла радіатори просто-напросто не будуть працювати.

Вертикальні і горизонтальні

Ленинградка - однотрубні кільце по периметру будинку з врізаними паралельно йому батареями, є типовою горизонтальною системою. Стояк опалення в багатоквартирному будинку - настільки ж типова вертикальна. Як неважко здогадатися, вони часто комбінуються: скажімо, в тому ж багатоквартирному будинку з вертикальним стояком сусідить горизонтальний розлив.

Попутні і тупикові

Якщо теплоносій від вихідного патрубка котла до вхідного не змінює напрямки руху на протилежне - це попутна система. Якщо змінює - тупикова.

Верхній і нижній розлив

У багатоквартирних будинках можна зустріти два типи розводки стояків.

• Нижній розлив має на увазі, що подача і обратка знаходяться в підвалі. Стояки з'єднуються попарно перемичкою на горищі або верхньому поверсі. Кожна пара стояків накоротко замикає подає і зворотний трубопроводи.

• У разі верхнього розливу подача винесена на горище і забезпечена баком для збору повітря. Кожен стояк для скидання доводиться відключати в двох точках; зате при запуску системи проблем на порядок менше: стравити повітря потрібно не на кожній парі стояків, а лише в єдиному баку.

підключення радіаторів

Секційні опалювальні прилади можуть підключатися до підводок декількома способами.

• Бокове підключення найбільш вигідно з точки зору естетики. Однак при великій довжині приладу крайні секції будуть помітно холодніше перших від підводки.

• Діагональне підключення дозволить батареї прогріватися по всій довжині.

Порада: для підключення до лівої пробці використовуйте не зганяння, а американку. Вона істотно спростить демонтаж і установку радіатора.

• Нарешті, схема знизу вниз не тільки рівномірно прогріє радіатор, але і позбавить його від необхідності в промиванні. Безперервна циркуляція через нижній колектор не дасть йому замулюватися. Зворотний бік такого підключення - в необхідності забезпечити верхню пробку краном Маєвського і при кожному запуску стравлювати повітря.

висновок

Сподіваємося, що наш екскурс в теорію, нехай і дещо поверхневий, виявиться корисним читачеві. Як завжди, прикріплене відео запропонує його увазі додаткові матеріали.

Успіхів!