Система отопления

Система отопления – комплекс элементов, которые отвечают за получение, перенос и передачу тепла в отапливаемые помещения. Включает три составляющие:

• Генератор (источник) тепла;
• Теплопроводы;
• Потребительские отопительные приборы.

Источники тепла

Основной элемент системы отопления – источник тепла. Это теплоэлектроцентраль, обогревающая населенный пункт или отдельный квартал, котельная на несколько домов, индивидуальный нагревательный котел. Последний вариант используется в закрытых системах отопления для частного дома.

ТЭЦ поставляет перегретый теплоноситель (воду), непригодную для использования в системах отопления. Корректировка температуры и давления проводится в центральном тепловом пункте. Пункт обслуживает одно или несколько зданий. Отпуск тепловой энергии от ТЭЦ в ЦТП проводится по утвержденному температурному графику. Чем ниже температура окружающего воздуха, тем выше отпускная температура теплоносителя.

Система отопления подключается к инженерным коммуникациям по зависимой или независимой схеме. При зависимом подключении перегретая вода из теплосетей в определенной пропорции смешивается с обратной водой из системы отопления. Так получается теплоноситель с допустимыми рабочими параметрами. Тепловые пункты оборудуются водоструйными элеваторами или насосными смесительными установками. При подключении по независимой схеме перегретая вода не смешивается с обратной, а контактирует с водяным контуром отопительной системы через стенки теплообменника. Необходимое рабочее давление в системе обеспечивает циркуляционный насос.

Для обустройства системы отопления в частном доме, не подключенном к наружным сетям, используется газовый, электрический, твердотопливный или жидкотопливный котел. Источник тепла можно совместить с элементами солнечных батарей на крыше и сэкономить топливо.

Система трубопроводов

Отвечает за перенос тепловой энергии между центральным тепловым пунктом и обогреваемым зданием. Вид и конструкция системы трубопроводов определяются на стадии проектирования объекта. Выделяют два способа переноса тепла – естественный и искусственный (насосный).

При естественной циркуляции движение теплоносителя в системе осуществляется за счет разности плотностей воды – в подающем трубопроводе и после прохождения отопительных прибором. Для функционирования системы необходима разница в высоте между котлом и верхним уровнем. Чтобы уменьшить перепад давления, диаметр труб увеличивают. По такому принципу работают небольшие системы отопления в частных домах. Аналоги с насосной циркуляцией более эффективны и надежны. Движение теплоносителя обеспечивается включением электрического циркуляционного насоса.

Виды отопительных приборов

Теплоноситель от нагревательного котла поступает по системе трубопроводов в отопительный прибор, установленный в помещении. Современные приборы отопления имеют высокие теплотехнические характеристики, необходимые для поддержания комфортного климатического режима. Устанавливаются у наружной стены или под окном. При монтаже декоративного экрана производительность отопительного прибора возрастает в среднем на 10 %.

Отопительные приборы делятся на две группы – радиаторы и конвекторы. Конвектор формирует поток восходящего теплого воздуха, который поднимается вверх и обогревает весь объем помещения. Минус такого варианта – сложность очистки оребрения теплообменников от пыли. Для помещений большой площади с витринным остеклением эффективно использовать конвекторы, встраиваемые в напольное покрытие. Некоторые модели дополнительно оснащаются мощным вентилятором для формирования мощного воздушного потока вдоль остекления.

Виды систем отопления

Конструкционно отопительные системы делятся на закрытые и открытые.

Открытые системы отопления

Теплоноситель циркулирует по трубопроводам естественным путем за счет разницы плотностей между горячей и холодной водой. Это свойство создает гидростатический напор, который позволяет теплоносителю проникать в радиатор и отдавать тепловую энергию. Основные элементы системы открытого типа – отопительный котел, расширительный бак, прямые и обратные трубы, радиаторы. Теплоноситель (вода или жидкость с низкой температурой замерзания) нагревается до высокой температуры и выталкивается холодной жидкостью вверх за счет разницы плотностей. При нагревании объем воды расширяется, излишки попадают в расширительный бак. Это обеспечивает защиту от аварий и разрыва трубопроводов. В расширительном баке теплоноситель остывает, возвращается в систему, после чего цикл повторяется заново.

Преимущества открытой системы

• Равномерный прогрев воздуха в отапливаемом здании. Тепло поступает во все помещения, создавая уютную атмосферу для проживания или работы.
• Низкий уровень шума благодаря отсутствию циркуляционного насоса.
• Длительный срок эксплуатации. Самый уязвимый элемент– насос, который отсутствует в открытой системе.
• Автономность работы. Оборудование функционирует при перепадах в потребительской электрической сети и полном отключении электроэнергии.

Недостатки открытой системы

• Высокие цены на оборудование и трубы большого диаметра.
• Сложный монтаж, при котором необходимо точно рассчитать уклон для горизонтальных участков труб и создания естественной циркуляции теплоносителя.
• Угроза замерзания воды или иного теплоносителя в открытом расширительном баке.
• Высокий риск коррозии радиаторов и труб. Через открытый расширительный бак в систему проникает атмосферный кислород, ускоряя окислительные реакции.
• Изменение уровня теплоносителя.
• Сложность с использованием антифризов, обладающих токсичными свойствами.
• Длительное время нагрева.

Конструкция закрытой системы отопления

Главное отличие конструкции закрытой системы – электрический циркуляционный насос, отвечающий за движение теплоносителя. Принцип работы и передачи тепловой энергии аналогичен закрытой системе. Радиаторы и трубы нагреваются быстрее, что повышает КПД оборудование и снижает расходы на энергоресурсы.

Преимущества использования

• Упрощенный монтаж.
• Выгодная стоимость конструкций за счет использования труб меньшего диаметра.
• Отсутствие контроля за уровнем теплоносителя. Герметично закрытый расширительный бак не дает воде или гликолевому раствору испаряться в окружающую среду.
• Легкая регулировка температурного режима – за счет изменения количества подающегося отопительным приборам теплоносителя.
• Возможность использования для обогрева полов.

Недостаток закрытой системы – зависимость от электроэнергии. Чтобы избежать аварий при перепадах в сети или отключении электричества. Рекомендуется установить автономный источник питания – электростанцию на жидком топливе.