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

Теплоноситель

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


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

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

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

В этом порядке мы и станем рассматривать применяемые схемы.

Водяное


По каким признакам можно классифицировать схемы этого типа?

Центральное и автономное

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

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

Независимые и зависимые

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

  • Зависимые используют для циркуляции в системе отопления и для нужд горячего водоснабжения непосредственно тот теплоноситель, который поступает из теплотрассы. Для его дозировки и управления тепловым режимом служит элеваторный узел. Именно такую схему использует абсолютное большинство многоквартирных домов советской постройки.
  • Независимая схема подразумевает замкнутый контур с постоянным объемом теплоносителя, для нагрева которого водой из теплотрассы используется теплообменник. Таким же образом нагревается горячая вода для хознужд. Схема прогрессивнее уже тем, что позволяет использовать теплоноситель любого типа без мусора и примесей из трассы; однако тепловые пункты обходятся заметно дороже элеваторных узлов.

Закрытые и открытые

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

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


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

Естественная и принудительная циркуляция

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

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

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

Двух- и однотрубные

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

Однако есть и ряд важных преимуществ:


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

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

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

Попутные и тупиковые

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

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

Вертикальная и горизонтальная разводка

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

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

Схема подключения радиаторов

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

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

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

Паровое

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

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

Но есть и характеристики, актуальные лишь для пара.

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

Воздушное

По каким признакам возможна классификация системы отопления этого типа?

Естественная и принудительная циркуляция

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


Рециркуляция

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

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

Материалы

Водяное отопление

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

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

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

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

Какими могут быть отопительные приборы?

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

Паровое отопление

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

Воздушное отопление

Из чего делаются воздуховоды для подогретого воздуха?

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

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

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


Заключение

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

Теплых зим!

otoplenie-gid.ru

Система отопления зданий

Система присоединения отопления и горячего водоснабжения к теплосети может быть зависимой и независимой. В зависимой системе присоединения давление из теплосети передается в отопительную систему неизменным. В независимой системе давление отопительной системы выше, а присоединение происходит через водоподогреватель. Эта система используется для зданий повышенной этажности, она значительно дороже.

В местах присоединения тепловых сетей к внутренним системам потребления располагают тепловые пункты, предназначенные для подготовки теплоносителя к использованию его потребителем, т. е. для обеспечения нормальных температуры и давления, регулирования расхода и учета потребления теплоты.

Расчетная температура в теплосети составляет 150 С. Для использования в промышленности такая температура приемлема, для жилищно-коммунального хозяйства ее снижают до 95 °С, подмешивая воду из обратной трубы через специально установленный элеватор.


Тепловой пункт для присоединения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения одного здания называется индивидуальным (ИТП), для присоединения систем нескольких зданий — центральным (ДТП). В тепловом пункте располагают элеваторы, смесительные насосы, теплообменники, системы горячего водоснабжения, приборы контроля и регулирования параметров теплоносителя, устройства защиты от коррозии и накипи. Применение ДТП экономичнее, чем ИТП, однако ИТП используют для отдельных сложных объектов.

Система отопления обеспечивает в зданиях в холодный период года нормальный тепловлажностный режим. Сроки отопительного периода зависят от климатических условий.

Система отопления зданий состоит из источника тепла, теплопроводов и отопительных приборов. По виду теплоносителя системы отопления могут быть водяные, паровые, воздушные и с антифризом. Паровая система отопления может быть низкого и высокого давления. При выборе теплоносителя сравнивают основные свойства и характеристики (теплоемкость, теплопроводность, плотность, стоимость, недефицитность, безвредность, неагрессивность к материалу труб), подбирая наиболее целесообразный вариант.

Читать далее:
Отопительные приборы
Отопление с использованием радиаторов
Отопление с использованием теплого пола
Напольные отопительные котлы
Навесные отопительные котлы
Как согреть свой дом?

stroy-server.ru

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

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.

otoplenie-doma.org

Назначение и классификация систем отопления.

Характеристика систем отопления.

В зависимости от преобладающего способа теплопередачи отопление помещений может быть конвективным или лучистым.

К ковективному относиться отопление, при котором температура внутреннего воздуха поддерживается на более высоком уровне, чем радиационная температура помещения ,понимая под радиационной , усредненную температуру поверхностей , обращенных в помещение, вычисленную относительно человека, находящегося в середине этого помещения.

Лучистымназывают отопление при котором радиационная температура помещения превышает температуру воздуха. Лучистое отопление при несколько пониженной температуре в помещении, более благоприятно для самочувствия человека (например, до 18-20 С вместо 20-22 С в помещениях гражданских зданий).

Система отопления – это совокупность конструктивных элементов со связями между ними, предназначенных для получения, переноса и передачи теплоты в обогреваемые помещения здания.

Система отопления предназначена для возмещения теплопотерь отапливаемых помещений. Основные конструктивные элементы системы отопления : теплоисточник— элемент для получения теплоты; теплопроводы— элемент для переноса теплоты от теплоисточника к отопительным приборам; отопительные приборы— элемент для передачи теплоты в помещение.

К системе отопления предъявляются требования: 1. санитарно-гигиенические: поддержание заданной температуры воздуха и внутренних поверхностей ограждений помещения во времени, в плане и по высоте при допустимой подвижности воздуха, ограничение температуры на поверхности отопительных приборов;

2. экономические: оптимальные капитальные вложения, экономный расход тепловой энергии при эксплуатации;

3. архитектурно-строительные:соответствие интерьеру помещения, компактность, увязка со строительными конструкциями, согласование со сроком строительства здания;

4. производственно-монтажные:минимальное число унифицированных узлов и деталей, механизация их изготовления, сокращение трудовых затрат и ручного труда при монтаже;

5. эксплуатационные: эффективность действия в течении всего периода работы, надежность и техническое совершенство, безопасность и бесшумность действия.

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ

ИЗ ЧЕГО ЖЕ СОСТОИТ СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ «Сердцем» отопительной системы является котел. От него нагретый теплоноситель (вода или антифриз) с помощью циркуляционного насоса (если система с принудительной циркуляцией) или без него (естественная циркуляция) движется по трубам и отдает тепло вашему дому через отопительные приборы. Кроме вышеназванных основных элементов в систему отопления входит еще масса других более мелких, но необходимых для нормальной работы вещей: расширительный бак — компенсирующий температурное расширение воды, фитинги — для соединения труб, воздушные клапаны и многое другое.

.

КАКИЕ БЫВАЮТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Системы с принудительной и естественной циркуляцией. В чем же их отличие? В системе спринудительной циркуляциейдвижение теплоносителя осуществляется с помощью циркуляционного насоса. Плюсами такой системы являются: комфорт (есть возможность поддерживать заданную температуру в каждой комнате), более высокое качество, небольшой диаметр труб, меньшая разница температур выходящей из котла нагретой воды и возвращающейся в котел остывшей (увеличивает срок службы котла). Основной и, пожалуй, единственный минус таких систем — насос требует наличия электричества. В системес естественной циркуляциейнасоса нет. Роль насоса в ней выполняет гравитационная сила, возникающая за счет разности плотности (удельного веса) теплоносителя в подающей и обратной трубах (плотность горячей воды меньше, т. е. она легче, чем холодная). Для такой системы требуются трубы большого диаметра (чтобы снизить сопротивление), она практически не поддается регулированию, и при ее использовании вы получаете меньший комфорт при больших затратах топлива.

СПОСОБЫ РАЗВОДКИ ТРУБ К РАДИАТОРАМ Существует два способа разводки труб к отопительным приборам — однотрубная и двухтрубная.При двухтрубнойк каждому радиатору подведено две трубы — «прямая» и «обратная». Эта разводка позволяет иметь одинаковую температуру теплоносителя на входе во все приборы. Двухтрубная разводка может быть двух типов: а) с параллельным подключением радиаторов (см. рис. 2), б) лучевая (коллекторная), когда от коллектора «лучами» к каждому отопительному прибору подводятся две трубы — прямая и обратная. Минус лучевой системы — большие затраты труб. Плюс — легкая регулировка отопительных приборов и балансировка системы.При однотрубной разводке(см. рис. 1) теплоноситель переходит последовательно от одного радиатора к другому, при этом остывая. Таким образом, последний радиатор в цепочке может быть значительно холоднее первого. Если вы заботитесь о качестве системы отопления — выбирайте двухтрубную систему, позволяющую регулировать температуру в каждой комнате. Единственный плюс однотрубной системы — более низкая цена.

Рис. 1Однотрубная разводка Рис. 2 Двухтрубная разводка с параллельным подключением радиаторов ОП — отопительный прибор 1 — прямая 2 — обратная

Системы отопления зданий

Системы отопления зданий

по взаимному расположению основных элементов:

ЦЕНТРАЛЬНЫЕ МЕСТНЫЕ

Центральными называют системы отопления Предназначенные для отопления нескольких помещений из одного теплового пункта, где находиться теплогенератор (котельная,ТЭЦ)

Местнымисистемами отопления называют такой вид отопления , при котором все три основных элемента конструктивно объединены в одном устройстве, установленном в обогреваемом помещении. (пример печь, газовые и электрические приборы, воздушно-отопительные агрегаты).

по виду теплоносителя: паровые водяные воздушные комбинированные

по способу циркуляции теплоносителя: системы с естественной циркуляцией (гравитационные) системы с искусственной циркуляцией ( насосные)

по месту расположения подающих и обратных магистралей: с верхним расположением подающих магистралей ( по чердаку или под потолком верхнего этажа) с нижним расположением обеих магистралей ( по подвалу, над полом первого этажа или в подпольных каналах)

по месту расположения подающих и обратных магистралей: с верхним расположением подающих магистралей ( по чердаку или под потолком верхнего этажа) с нижним расположением обеих магистралей ( по подвалу, над полом первого этажа или в подпольных каналах)

по схеме включения отопительных приборов: Двухтрубные ( в которых горячая вода поступает в приборы по одним стоякам ,а охлажденная вода отводиться по другим) Однотрубные ( в которых горячая вода подается в приборы и охлажденная вода отводиться из них по одному стояку)

Теплоносители.

Вода представляет собой жидкую, практически не сжимаемую среду со значительной плотностью и теплоемкостью. Вода изменяет плотность объем и вязкость в зависимости от температуры, а температуру кипения в зависимости от давления, способна сорбировать или выделять растворимые в ней газы при изменения температуры и давления.

Пар является легко подвижной средой со сравнительно малой плотностью. Температура и плотность пара зависят от давления. Пар значительно изменяет объем и энтальпию при фазовом превращении.

Воздух является легкоподвижной средой со сравнительно малыми вязкостью , плотностью и теплоемкостью, изменяющей плотность и объем в зависимости от температуры.

Сравнение основных теплоносителейдля отопления

параметры

вода

пар

воздух

Температура, разность температуры,С

150-70=80

130

60-15=45

Плотность кгм3

917

1,5

1,03

Удельная массовая теплоемкость кДжкг

4,31

1,84

1,0

Удельная теплота конденсации, кДжкг

2175

Количество теплоты для отопления в объеме 1 м3 теплоносителя , кДж

316370

3263

46,4

Скорость движения, мс

1,5

80

15

ПРЕИМУЩЕСТВА и НЕДОСТАТКИ

Вода

+ Обеспечивается достаточно равномерная температура помещений, можно ограничить температуру поверхности отопительных приборов, сокращается по сравнению с другими теплоносителями площадь поперечного сечения труб, достигается бесшумность движения в теплопроводах.

Недостатками применения воды является значительный расход металла и большое гидростатическое давление в системах. Тепловая инерция воды замедляет регулирование теплоотдачи приборов.

Пар+ сравнительно сокращается расход за счет уменьшения площади приборов и поперечного сечения конденсатопроводов, достигается быстрое прогревание приборов и отапливаемых помещений, гидростатическое давление пара в вертикальных трубах по сравнению с водой минимально.

— пар не отвечает санитарно-гигиеническим требованиям, его температура высока и постоянна при данном давлении, что затрудняет регулирование теплопередачи приборов, движение его в трубах сопровождается шумом.

Воздух + можно обеспечить быстрое изменение и равномерность температуры помещений, избежать установки отопительных приборов, совмещать отопление с вентиляцией помещений, достигать бесшумности его движения в воздуховодах и каналах.

Недостатками являются его малая аккумулирующая способность , значительная площадь поперечного сечения и расход металла на воздуховоды, относительно большое понижение температуры по их длине.

В суровых условиях российской зимы в некоторых случаях рекомендуется использовать специальный незамерзающий теплоноситель – антифриз.Антифризами являются водные растворы этиленгликоля, пропиленгликоля и других гликолей, а также растворы некоторых неорганических солей.

Любой антифриз является достаточно токсичным веществом.Его использование в системе отопления может привести к некоторым негативным последствиям (ускорение коррозийных процессов, снижение теплообмена, изменение гидравлических характеристик, завоздушивание и др.) Применение антифриза должно быть достаточно обоснованным.

Антифриз Преимуществом антифриза в качестве теплоносителя для системы отопления по сравнению с водой является следующее. Если в холодное время в доме никто не живет и система отопления отключена, то велика вероятность, что вода в промерзшем помещении может разорвать как трубы, так и сам котел. При использовании антифриза этого произойти не должно. Хочется предостеречь от применения автомобильного «тосола» в системах отопления, так как в его составе есть добавки не допустимые к применению в жилых помещениях. Поэтому если вы заботитесь о своем здоровье и «здоровье» своей системы отопления — используйте специальный антифриз для систем отопления. В большинстве случаев основу российских антифризов составляет этиленгликоль, в которой добавлены специальные присадки, придающие теплоносителю антикоррозийные и антивспенивающие свойства.

При применении антифриза следует иметь в виду следующее: ·         теплоемкость антифриза примерно на 15-20 % ниже, чем у воды (т. е. он хуже накапливает тепло и хуже отдает его), следовательно, при проектировании системы отопления с антифризом радиаторы следует выбирать более мощные, ·         вязкость антифриза выше, чем у воды, т. е. его сложнее заставить двигаться по системе отопления, поэтому нужно выбирать более мощные циркуляционные насосы, ·         антифриз более текуч, чем вода, отсюда повышенные требования к разъемным соединениям системы отопления, ·         с антифризом нельзя использовать оцинкованные трубы, т. к. это приводит к химическим изменениям и потере его изначальных свойств.

Обычно антифриз продается в двух модификациях: с температурой замерзания не выше минус 65 °С и температурой замерзания не выше минус 30 °С. При этом концентрированный вариант (рассчитанный на минус 65 °С) может быть разбавлен водой до требуемой вам концентрации. Для получения теплоносителя с температурой замерзания минус 30 °С к двум частям антифриза надо добавить одну часть воды, для минус 20 °С — надо смешать антифриз пополам с водой. Со второй половины 90-х годов прошлого века в ведущих странах Западной Европы и США стали появляться нетоксичные пропиленгликолевые антифризы. Плюс этого продукта — экологическая безвредность. Данное свойство очень важно при использовании антифриза в двухконтурных системах отопления, когда есть вероятность попадания антифриза из контура отопления в контур горячего водоснабжения. Совсем недавно и российские производители начали выпуск антифризов, полученных на основе экологически чистого сырья — пищевого пропиленгликоля.

Отопительные приборы.

Требования предъявляемые к отопительным приборам.

Отопительные приборы – один из основных элементов систем отопления, предназначенный для теплопередачи от теплоносителя в обогреваемые помещения.

Тепловой нагрузкой отопительного прибора называется суммарная теплоотдача в помещение, необходимая для поддержания заданной температуры.

Требования предъявляемые к отопительным приборам:

санитарно-гигиенические.Относительно пониженная температура поверхности, ограничение площади горизонтальной поверхности приборов для уменьшения отложения пыли, доступность и удобство очисти от пыли поверхности приборов и пространства вокруг них.

Экономические. Относительно пониженная стоимость прибора, экономный расход металла на прибор, обеспечивающий повышение теплового напряжения металла.

Архитектурно-строительные.Соответствие внешнего вида отопительных приборов интерьеру помещений, сокращение площади помещений, занимаемой приборами, Приборы должны быть достаточно компактными, т.е. их строительная глубина и длина, приходящаяся на единицу теплового потока, должна быть наименьшими.

Производственно-монтажные,Механизация изготовления и монтажа приборов для повышения производительности труда. Достаточная механическая прочность приборов.

Эксплуатационные. Управляемость теплоотдачи приборов, зависящая от их тепловой инерции. Температурная устойчивость и водонепроницаемость стенок при предельно допустимом в рабочих условиях (РАБОЧЕМ) гидростатическом давлении внутри приборов.

Теплотехническое. Обеспечение наибольшего теплового потока от теплоносителя в помещение через единицу площади прибора при прочих равных условиях (расход и температура теплоносителя, температура воздуха, место установки).

Классификация отопительных приборов.

по преобладающему способу теплоотдачи: радиационные приборы, передающие излучением не менее 50% общего теплового потока, (потолочные отопительные панели и излучатели)

конвективно-радиационные приборыпередающие конвекцией от 50 до 75% общего теплового потока. (радиаторы секционные, панельные, гладкотрубные приборы, напольные отопительные панели.)

Конвективные приборы, передающие конвекцией не менее 75% общего теплового потока (конвекторы и ребристые трубы)

по используемому материалу: металлические приборы выполняют в основном из серого чугуна и стали, применяют также медные трубы, листовой и литой алюминий и другой металл.

Комбинированные приборы используют теплопроводный материал (бетон и керамику) в который заделывают стальные или чугунные греющие элементы (панельные радиаторы). Оребренные металлические трубы помещают в неметаллический кожух (конвекторы).

Неметаллические приборы, бетонные панельные радиаторы, потолочные и напольные панели с заделанными пластмассовыми греющими трубами или с пустотами без труб, а также керамические , пластмассовые и тому подобные радиаторы.

По высоте: Высокие высотой более 650 мм Средние от 400 до 650 мм Низкие от 200 до 400 мм Приборы высотой 200 мм и менее называютплинтусными.

По глубине: Малой глубины до 120мм Средней глубины от 120 до 400 мм Большой глубины более 400 мм

По величине тепловой инерции: Малой тепловой инерцииотносят приборы имеющие небольшую массу материала и вмещаемой воды (конвекторы) Большой тепловой инерции массивные приборы , вмещающие значительное количество воды

Отопительные приборы Отопительные приборы выбираются, как и котел, по тепловой мощности. Здесь действует все та же формула — 1 кВт примерно (!) на 10 м2 хорошо утепленного помещения с высотой потолка до 3 м. Кроме того, важным параметром (в основном при применении в городских квартирах) является давление на которое отопительный прибор рассчитан. Если учесть, что это один из немногих элементов системы отопления, который вы всегда будете видеть в своем интерьере, в отличие от котла, насоса и др., то немаловажен и его дизайн. Какие же бывают отопительные приборы. ·Традиционные радиаторы(имеют относительно большой объем и, соответственно, содержат много горячего теплоносителя и весьма инерционны). За счет этого, они отдают тепло, главным образом, в виде излучения. ·Конвекторы(отдают тепло преимущественно за счет циркуляции воздуха через них). Внутри конвектора расположена труба, по которой движется теплоноситель, нагревая разветвленную поверхность «гармошки» надетой на трубу. Воздух проходит сквозь конвектор снизу вверх, нагреваясь от многочисленных теплых оребрений. ·Панельные радиаторы(комбинированные отопительные приборы, сочетающие в себе свойства радиаторов и конвекторов).

Теперь несколько слов о материалах, из которых изготовлены отопительные приборы, их плюсах и минусах. Скорее всего, чугунные радиаторы, которые установлены в большинстве старых российских домов, вам достаточно хорошо известны. Их основные плюсы — хорошо отдают тепло и сопротивляются ржавчине, выдерживают достаточно высокое давление. Минусы чугунных радиаторов — трудоемкость монтажа, не самый привлекательный внешний вид и большая тепловая инерция. Традиционный плюс отечественных чугунных радиаторов — низкая цена. Но надо иметь в виду, что часто это достоинство может быть практически сведено к нулю более высокой стоимостью их монтажа. Нередко, в случае, если вы захотите сделать систему отопления из отечественных чугунных радиаторов и дешевых стальных труб, то стоимость монтажа будет примерно на 30-40 % выше, чем установка легких, чистых и удобных в монтаже пластиковых труб и стальных или алюминиевых радиаторов.

Алюминиевые радиаторыимеют очень хорошую теплоотдачу, низкую массу и привлекательный дизайн, выдерживают достаточно высокое давление. Минус — дорогие. Кроме того, алюминиевые радиаторы подвержены коррозии. Коррозия усиливается при образовании в системе отопления гальванических пар алюминия с другими металлами. В случае использования алюминиевых радиаторов желательно проведение противокоррозионных мероприятий, что вполне реально осуществить в частном доме. Стоит упомянуть и повышенную тепловую инерцию, присущую этому типу радиаторов. Биметаллические радиаторы(имеющие алюминиевый корпус и стальную трубу, по которой движется теплоноситель) сочетают в себе все плюсы алюминиевых радиаторов — высокая теплоотдача, низкая масса, хороший внешний вид и, кроме того, при определенных условиях имеют более высокую коррозийную стойкость и обычно рассчитаны на большее давление в системе отопления. Опять же, их основной минус — высокая цена. Использование таких радиаторов для частного загородного дома, как правило, не оправдано, так как высокого давления в этом случае быть не должно и нет смысла платить за это дополнительные деньги.

Стальные трубчатые радиаторы— обычно наиболее дорогой тип радиаторов (в пересчете на 1 кВт). На российском рынке предлагается достаточно большое количество трубчатых радиаторов разных форм и расцветок. Эти радиаторы нередко используются не просто как элемент системы отопления, но и как элемент дизайна помещения. Разновидностью трубчатых радиаторов являются радиаторы для ванной комнаты. Такие радиаторы могут подсоединяться в систему отопления или, кроме этого, оснащаться дополнительным электрическим нагревательным элементом. Стальные панельные радиаторы— наиболее часто используются для установки в коттеджах. Они не рассчитаны на очень высокое давление, но это и не нужно, так как в загородном доме высокого давления в системе быть не должно. При этом они имеют хорошее соотношение цены и качества, высокую теплоотдачу. Стальные панельные радиаторы обладают относительно небольшой тепловой инерцией, а значит, с их помощью легче осуществлять автоматическое регулирование температуры в помещении.

Бывает два типа панельных радиаторов — с нижнимибоковым подключением. В радиаторы с нижнем подключением встроен термостатический вентиль, на который можно установить терморегулятор, для поддержания заданной температуры в помещении. Как следствие, стоимость радиаторов с нижним подключением выше, чем аналогов с боковым подключением. Отопительные приборы, независимо от их типа и материала, предпочтительнее располагать под окном. Это делается для того, чтобы поднимающийся от них теплый воздух блокировал движение холодного воздуха от окна. Если у вас или вашего дизайнера возникает желание закрыть отопительный прибор декоративной панелью или решеткой, то следует помнить, что при этом теряется большое количество тепла, то есть вы рискуете остаться в «недогретом» помещении и потратить больше денег на топливо.

Радиаторы.

Конструктивные особенности радиаторовС появлением в началеXIXв. водяных систем отопления в качестве отопительных приборов стали применять чугунные радиаторы и ребристые трубы. Для придания радиаторам декоративной отделки при их отливке в формах предусматривались на поверхности отливок украшающие детали в виде цветочных узоров.

При последующем массовом применении в системах водяного отопления радиаторов в их конструкциях основное внимание уделялось повышению теплоотдачи. Это достигалось устройством оребрения и каналов, организующих восходящие потоки нагреваемого в радиаторе внутреннего воздуха. В настоящее время на рынке в России имеется большой выбор отечественных и зарубежных конструкций радиаторов.

В общественных зданиях, часто в подоконной нише, радиаторы закрываются декоративными панелями с отверстиями. Такой способ улучшения внешнего вида помещения отрицательно сказывается

на теплотехнических качествах отопительных приборов, так как большинство их можно условно назвать приборами «дыхательного» типа, то есть они должны свободно «дышать» — омываться конвективными восходящими потоками воздуха.

Прокладки у пробок и ниппелей выполняются из таких материалов, которые обеспечивают надежную герметичность при рабочих температурах горячей воды, поступающей в радиаторы. При температуре теплоносителя менее 100 °С для уплотнений служат прокладки из картона, пропитанного в кипящей натуральной олифе. При теплоносителе с температурой до 140 °С используется термостойкая резина, а при теплоносителе свыше 140 °С — прокладки из паронита. Чугунные радиаторы рассчитаны на рабочее давление теплоносителя 0,6 МПа (6 кгс/см2).

Характерной особенностью их является образование внутренних воздушных каналов при сборке секций, что интенсифицирует конвективную отдачу теплоты к воздуху. Создание при сборке алюминиевых секций в радиатор сплошной передней греющей поверхности интенсифицирует радиационную теплоотдачу.

В последние годы на рынке отопительно-вентиляционной техники России появились разнообразные конструкции стальных и алюминиевых радиаторов.

Алюминиевые радиаторы имеют малый вес и хороший внешний вид по сравнению с чугунными. Размер по высоте алюминиевых секций Н колеблется от 330 до 780 мм. Ширина одной секцииL = 75 мм, а глубинаР = 100 мм.

Для обеспечения высокой коррозионной устойчивости при длительной эксплуатации в системах водяного отопления при производстве стальных штампованных радиаторов наружная и внутренняя поверхности стальных пластин проходят пятикратную обработку поверхностей: щелочную промывку, фосфатирование, электрофорезную грунтовку окунанием, покраску эпоксидным порошком и последняя стадия обработки — это обжигание при температуре 200 оС. Окраска поверхностей радиаторов с качественной подготовкой и окраской внутренних и наружных поверхнос­тей стальных листов с последующим обжигом гарантирует многолетнюю прочность поверхностного слоя.

Для интенсификации процессов нагрева воздуха используют конструктивный прием увеличения поверхности теплоотдачи к воздуху путем устройства оребрения разделительной пластины. Радиаторы типов от PC11 до РСЗЗ имеют оребрения пластин стальных радиаторов. Гофрированные ребра приваривают к стальной пластине до проведения пятикратной антикоррозионной обработки поверхности. Поэтому перечисленные выше последовательные процессы защиты поверхности стальных радиаторов проводятся для каждого конструктивного решения при наличии оребрения наружной поверхности.

Внутренний водопровод зданий

Внутренний водопровод зданий — это система трубопроводов и устройств, подающих воду внутри зданий, включая ввод водопровода, который находится снаружи.

studfiles.net



Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector