Типы архитектуры водяного отопления
Наиболее распространённым в настоящее время является водяное отопление. Оно строится на использовании газового или твердотопливного котла, труб и радиаторов. По способу подачи горячей воды к радиаторам системы делятся на однотрубные и двухтрубные, подразумевающие наличие коллектора или обходящиеся без него.Однотрубная схема
Однотрубная схема наиболее простая. Это магистраль, к которой батареи радиаторов подключаются в последовательном порядке. Теплообменный цикл заканчивается тогда, когда горячая вода доходит до последнего радиатора. Поэтому приходится или увеличивать количество батарей, или применять циркуляцию принудительного типа. В последнем случае используется водяной насос.Такая схема не предусматривает наличия обратных стояков, только стояки проточного типа, к которым в некоторых случаях добавляются ещё и байпасы, что монтируются перед радиатором.
Двухтрубная схема
Это более сложная архитектура, которая состоит из двух замкнутых контуров. Один предназначен для подачи горячей воды к радиаторам системы, а второй служит для оттока уже остывшей. Использование такой схемы создаёт условия для того, чтобы в каждый радиатор поступала жидкость одной температуры. Обычно в ней используют трубы меньшего диаметра, чем в однотрубной.Она более эффективная и гибкая, по сравнению с однотрубной. Перед каждым радиатором можно поставить собственный вентиль контроля подачи на него горячей воды, что позволит добиться тонкой регулировки всей системы, сделает её наиболее экономичной.
С точки зрения расположения оси трубопровода, система может быть вертикальной или горизонтальной. Однако оба типа подразумевают необходимость проведения балансировки, которой подвергаются сами стояки и отдельные петли контуров магистрали.
Ещё одним критерием разделения систем является направление транспортировки горячей жидкости. В прямоточных направление движения разогретой воды и «обрата» идентичны, а в тупиков они противоположны.
Наличие коллектора
Коллектор — это особый вид арматуры, который применяется для того, чтобы направлять горячую воду по отдельным петлям магистрали. Используется он в двухтрубной схеме. Это «гребешок» с кранами или задвижками, а в состав этого распределительного центра могут входить ещё и расширительный бак, насос для создания принудительной циркуляции и приборы групп контроля и безопасности.Входная часть подключается к котлу, а выходная к патрубкам контуров, которые подают остывшую воду. Таким образом собирается «обратка», после чего направляется в котёл для нового нагрева.
Данную схему подводки иногда называют коллекторно-лучевой. Кроме высокой экономичности и полной управляемости, она даёт ещё одно преимущество — простоту в ремонте и обслуживании. При необходимости можно отключить только одну магистраль, в результате чего холодной окажется лишь одна батарея. Это даёт возможность проводить ремонтные работы в более спокойном режиме.
Газовый котёл и расчёт его мощности
Важнейшим элементом системы отопления является нагревательный котёл. Чаще всего он относится к газовому оборудованию. Твердопливные используются очень редко. При его выборе необходимо производить расчёты, которые следует рассматривать в качестве части общего проектирования системы автономного отопления.Полноценное проектирование основывается на площади помещений, которые необходимо будет обогревать, но должно учитывать ещё и:
- тип магистрали;
- наличие или отсутствие в схеме водяного насоса и коллектора;
- диаметр труб;
- необходимость обогрева технических и нежилых участков здания — подвала, чердака, лоджий, зимнего сада, гаража;
- особенности здания, к примеру, наличие помещений с высокими потолками или тонкими стенами;
- наличие других систем обогрева.
- 0,7-0,9 кВт — южные области;
- 1,0-1,2 кВт — средняя полоса до широты Москвы;
- 1,2-1,5 кВт — Москва и зона севернее, но не непосредственно Север страны или Сибирь;
- 1,5-2,0 кВт — Север, Сибирь, Дальний Восток, Кольский полуостров.
МК — мощность котла, S – общая площадь обогреваемых помещений, УМК — параметр, который указан выше.
Однако эта формула способна дать лишь общее представление о необходимой мощности оборудования. Более точные цифры получаются в результате детальных расчетов, которые лучше доверить специалистам в области проектирования.
Современные радиаторы отопления
В наши дни, бывшие некогда традиционными, чугунные радиаторы встречаются всё реже. На смену им приходят панельные и конвекторные, с более высоким КПД и имеющие презентабельный внешний вид. Внутри себя радиаторы содержат определённое число панелей с конвекторным оребрением. Чаще всего в магазинах можно увидеть изделия европейских производителей.
Они дают определённые преимущества — обладают низкой инертностью и высокой теплоотдачей. Конструкция проектируется таким образом, чтобы при потреблении минимального объёма теплоносителя она могла бы прогреть наибольшее количество воздуха.
Однако встречаются и более дорогие виды современных батарей, имеющих трубчатое устройство. Их приобретают в основном для установки в ванных комнатах.
Многое зависит от материала изготовления. Стальные батареи более дешевые. Существуют ещё и алюминиевые радиаторы, которые делятся на литьевые и экструзионные. Первые создаются с помощью литья под высоким давлением, а технология изготовления вторых представляет собой выдавливание вертикальных частей из сплава, которое происходит на экструдере. Такие изделия отличаются наименьшим весом и наиболее высокой теплоотдачей.
Используется и разновидность из стали и алюминия, которая получила название биметаллической. Из стали делают трубчатую сердцевину, а из алюминия внешние части. При выборе модели нужно учитывать, что существует вариант, когда сталь применяется только для усиления вертикальных каналов. Такие батареи должны стоить намного дешевле своих полноценных аналогов.
Внутрипольные конвекторы
Появились на рынке эти обогревательные устройства сравнительно недавно. Они представляют собой специальные короба с теплообменниками внутри, закрытые снаружи декоративными решётками. Трубчатая система делается из меди или стали, а внешние детали алюминиевые. Конвекторы этого типа предназначаются для монтажа под полом. Наружу из него выходят только внешние решётки.Такие устройства не поддаются коррозии, не занимают место в пространстве самих помещений. Их достаточно легко установить, а прогревают комнаты они практически идеально. Это выражается в том, что теплый воздух распространяется равномерно. В результате повышается уровень комфорта, а стёкла окон не потеют.
Правда, у них не очень высокая теплоотдача, поэтому их использование не связано с экономией.
Классификация систем водяного отопления
Все виды и типы водяного отопления делятся по ряду признаков.- Температура нагрева воды. До 70° С, от 70 и до 100° С, выше 100°С. Соответственно — низкотемпературные, среднетемпературные и высокотемпературные системы.
- Расположение магистралей подачи горячей и остывшей воды. Бывают верхняя и нижняя разводка, а так же — опрокинутая циркуляция.
- Ориентация подающий труб — она может быть вертикальной и горизонтальной.
- Архитектура соединения труб с радиаторами. Может быть однотрубной и двухтрубной.
- Направление подачи горячей и отвода холодной воды. Существуют прямой и тупиковый варианты. В первом случае — направления совпадают, в во втором — противоположны друг другу.
- Организация способа циркуляции воды. Она может перемещаться в них естественным путём, повинуясь силе гравитации, а может принудительно направляться водяным насосом.
- Выбор лучшей системы зависит от бюджета владельца помещений, особенностей строения, площади и множества других факторов
Другие виды автономного отопления
Несмотря на то, что водяное отопление является наиболее популярным и считается одним из самых рациональных способов создания тепла в доме, не следует забывать об альтернативных способах решения этой задачи. Чаще всего их рассматривают в виде дополнительных вариантов, которые существуют и работают параллельно с основной системой.1 . Воздушное отопление
Для его осуществления используют самые разные устройства и методы. Традиционно выделяют два основных — это системы с естественной и принудительной циркуляцией воздуха. В первом случае разогретый воздух поднимается по специальным, проложенным в стенах, воздуховодам в силу того, что любой горячий газ устремляется вверх.Второй вариант предусматривает наличие вентиляционной установки или целого комплекса таких, если нужно обогреть большое помещение. Обычно, после того как воздух разогреется в первый раз после включения, воздухозаборные устройства засасывают в себя воздушные массы, которые ещё не успели охладиться. Поэтому для нового разогрева не нужно много энергии.
2 . Местное воздушное отопление
Отопление отдельных участков с помощью горячего воздуха может осуществляться каким-то автономным прибором, который не включен в общую систему. Такую задачу способен решать калорифер или кондиционер с подогревом воздуха. В таком случае какие-то специальные воздуховоды не предусматриваются.3 . Центральное воздушное отопление
Для реализации такого типа необходимо наличие центральной системы вентиляции. Она может включать в себя только выдув и засасывание воздуха через соответствующие устройства системы в пространство помещений, а может содержать ещё и воздуховоды в стенах.Для осуществления нагрева можно использовать несколько режимов циркуляции воздуха — полный и частичный. Непременно система должна содержать и узлы для получения воздуха с улицы, а так же комплексы фильтров, вентиляторов и радиаторов.
4 . Воздушные завесы
Это пример дополнительного способа сохранения тепла в помещении. Он предусматривает использование специальных устройств, которые либо постоянно нагнетают поток горячего воздуха, либо умеют реагировать на определённые события. Они устанавливаются в тамбурах, возле входных дверей.Обычно их используют в торговых центрах и магазинах, но в настоящее время в продаже имеются агрегаты, применение которых уместно и в частных домах.
5 . Электрическое отопление
Такое решение не является экономичным, если речь идёт об использовании электроэнергии от каких-то поставщиков. В основном его используют в офисах или других коммерческих помещениях. Однако решение может быть полезным для тех частников, кто имеет свой источник энергии — солнечные батареи, ветряные компактные электростанции или дизельную установку.Принцип действия
Для этого используются электрические конвекторы. Их основная особенность и отличие от обычных калориферов в том, что воздушные массы нагреваются внутри устройства, а его лицевая панель остаётся почти холодной. Это увеличивает противопожарную безопасность и исключает риск возникновения ожогов.
В верхней части конвектора находится решетка, предназначенная для отправления наружу горячего воздуха. Обычно такие приборы крепятся к стенам. Холодный воздух попадает в них снизу — сам по себе или забирается вентилятором. Внутри находятся нагревательные элементы. Они разогревают воздушные массы, после чего те устремляются вверх и выходят через решётки.
Ещё одно отличие в том, что устройство автоматически стремится поддерживать ту температуру окружающей среды, которую задаст пользователь.
Какая система лучше?
Однозначного ответа на этот вопрос не существует. Всё зависит от конкретных потребностей, экономических возможностей и особенностей здания, а так же климата местности. При выборе чего-то определённого нужно исходить из того, что далеко не всегда полезно закладывать в проект избыточность.Нужно помнить, что обычно продавцы радиаторов занижают их реальную мощность. На самом деле даже простая современная биметаллическая батарея может прогреть гораздо большую площадь, чем это указывается в документации.
Не всегда полезна и комбинаторика. К примеру, включение в проект тёплых полов и обычной водяной системы отопления чаще всего приводит к тому, что что-то приходится отключать. Лучше всего зарекомендовали себя — двухтрубные системы с коллекторами и обычными, простыми газовыми котлами. Не следует стремится приобретать какие-то необыкновенные, которые вроде бы должны дать огромную экономию. Всякое отхождение от стандарта чревато тем, что обслуживание техники и инженерных систем становится очень дорогим делом.