Класифікація систем опалення та вживані матеріали

Тема цієї статті – класифікація систем опалення будівель. Ми з'ясуємо, якими бувають схеми опалення за типом теплоносія, розводці і масі інших ознак. Крім того, нам цікаво, які матеріали застосовуються зараз для обігріву житлових і виробничих приміщень.

теплоносій

Одна зі схем класифікації. Треба визнати – далеко не повна.

Якщо не вдаватися в дрібні деталі, то можна виділити три основні типи теплоносія для систем опалення:

• водяне опалення – це на практиці не тільки вода, але і різні незамерзаючі рідини на її основі, гліцерин і масло. У більшості випадків перейти з одного теплоносія цього типу на інший можна без будь-якої модифікації опалювальної системи.
• Використання для обігріву пара накладає куди більш жорсткі вимоги до міцності і термостійкості труб і опалювальних приладів. Очевидний плюс – перегріта пара завдяки більш високій температурі забезпечує більшу ефективність нагрівання при тому ж розмірі радіатора або регістра. Мінус – велика небезпека для мешканців приміщення за будь-яких аваріях.

Зверніть увагу: житлові будівлі паром не опалюється. У наш час парове опалення – доля виробничих приміщень, причому в основному на підприємствах із застарілою матеріально-технічною базою.

• Нарешті, в приміщення може подаватися підігріте повітря. Для його транспортування використовуються теплоізольовані повітроводи. Як правило, повітряне опалення буває поєднаним із системою вентиляції.

Принципова схема котла повітряного опалення.

У цьому порядку ми і станемо розглядати застосовуються схеми.

За якими ознаками можна класифікувати схеми цього типу?

Центральне та автономне

Визначення інтуїтивно зрозумілі. Джерело теплової енергії для центрального опалення знаходиться поза будівлею; теплоносій транспортується до нього і назад за двома теплоізольованим трубах – теплотрасі. Теплову енергію виробляє котельня або ТЕЦ.

Автономне опалення, навпаки, обігріває виключно то будівля, в якому розміщено. У цю категорію входять котли, печі та теплові насоси різних типів.

Незалежні і залежні

Системи центрального опалення, в свою чергу, теж діляться на дві підкатегорії:

• Зовсім використовують для циркуляції в системі опалення і для потреб гарячого водопостачання безпосередньо той теплоносій, який надходить з теплотраси. Для його дозування і управління тепловим режимом служить елеваторний вузол. Саме таку схему використовує абсолютна більшість багатоквартирних будинків радянської споруди.

Головний вузол елеваторного вузла, який регулює температуру батарей в будинку.

• Незалежна схема має на увазі замкнутий контур з постійним об'ємом теплоносія, для нагріву якого водою з теплотраси використовується теплообмінник. Таким же чином нагрівається гаряча вода для госппотреб. Схема прогресивніше вже тим, що дозволяє використовувати теплоносій будь-якого типу без сміття і домішок з траси; проте теплові пункти обходяться помітно дорожче елеваторних вузлів.

Закриті та відкриті

А ось відкритої може бути тільки автономна система. У відкритій контур і опалювальні прилади заповнені без надлишкового тиску; контур відкривається безпосередньо в атмосферу (як правило, через розширювальний бак відкритого типу). Всі схеми ЦО – виключно закритого типу.

Зверніть увагу: у відкритій системі може використовуватися не тільки природна циркуляція. Циркуляційний насос може працювати і без надмірного тиску – аби він не завоздушівался.

Як нескладно здогадатися, в системі закритого типу тиск більше атмосферного. Типово воно підтримується рівним 1,5 кгс / см2.Для компенсації розширення рідини при нагріванні служить розширювальний бак мембранного типу, який може бути змонтований в будь-якій частині контуру.

Природна і примусова циркуляція

І тут поділ тільки для ізольованих системах: в ЦО циркуляція завжди примусова. Теплоносій надає руху перепад тисків між подає і зворотним трубопроводами теплотраси.

У контурах з природною циркуляцією (гравітаційних) теплоносій змушує рухатися різниця в щільності між гарячою і холодною рідиною. Нагріте котлом теплоносій безперервно витісняється у верхню частину контуру; звідти він, описуючи коло по дому і поступово віддаючи тепло опалювальних приладів, повертається назад до котла.

Схема гравітаційної системи опалення.

Примусова циркуляція в автономній системі забезпечується малопотужним насосом. Його застосування дозволяє використовувати розлив меншого діаметру, прогрівати будинок швидше і рівномірніше; ціна цього – енергозалежність опалення.

Дво- і однотрубні

Однотрубні схеми, як нескладно здогадатися з назви, використовують розведення теплоносія по всьому опалювальних приладів єдиною трубою. Очевидний наслідок – контур повинен являти собою замкнуте коло, що не завжди зручно.

Однак є і ряд важливих переваг:

• Мінімальні витрати. Труби не так вже дешеві; зрозуміло, що одне кільце по периметру будинку обійдеться куди дешевше двох.
• Відмовостійкість. Якщо вода в контурі циркулює – зупинка руху теплоносія в будь-яких опалювальних приладах неможлива. Можна не боятися розморожування.

Двотрубна схема дає більше можливостей в плані можливих схем розводки: наприклад, контур може бути розірваний навпіл знаходиться посередині дверима, представляючи собою два півкільця. Крім того, він дозволяє забезпечити більш рівномірний нагрів опалювальних приладів.

Зворотний бік – необхідність балансування системи дросселирующей арматурою. Інструкція цілком з'ясовна: якщо все радіатори підключені трубами одного перетину, при цьому одні ближче до котла, а інші далі – вода буде циркулювати тільки через ближні.

Попутні і тупикові

Двотрубні схеми можуть бути, в свою чергу, попутними і тупиковими. В чому різниця?

• Якщо теплоносій доходить до далеких радіаторів і повертається через зворотний трубопровід, рухаючись в протилежному напрямку – схема тупикова.
• Якщо вода, пройшовши через радіатори, продовжує рухатися в тому ж напрямку – можна говорити про попутну схемою розводки.

Двотрубному опалення з попутним рухом теплоносія.

Вертикальна і горизонтальна розводка

У чому різниця – зрозуміти нескладно: наприклад, типова для одноповерхового будинку однотрубна система опалення Ленинградка – розводка горизонтальна, а ось кілька радіаторів, об'єднаних загальним стояком в багатоквартирному будинку – вертикальна.

Однак: на практиці дуже часто зустрічається комбінація цих двох типів. Найбільш наочний приклад – нинішні новобудови. Від горизонтальних розливом в підвалі йде пара вертикальних стояків; від них, в свою чергу, в квартирі виконана горизонтальна розводка теплоносія до опалювальних приладів.

Схема підключення радіаторів

Водяне опалення може відрізнятися і тим, як підключені секційні радіатори.

Якщо інші опалювальні прилади (наприклад, конвектори) можна лише одну правильну орієнтацію, продиктованим виробником, то з секційними батареями опалення можливі різні схеми.

• Бокове підключення залишає на увазі мінімум труб; проте багатосекційний радіатор в цьому випадку буде нагрітий нерівномірно, а останні секції неминуче будуть замулюватися.
• Діагональне змусить його прогріватися повністю і рівномірно. Іл буде накопичуватися лише під верхньої підведенням: промивка зрідка все ж буде потрібно.
• Підключення знизу вниз найбільш практично: в цьому випадку весь осад буде нестися водою. Радіатор в цьому випадку обов'язково забезпечується воздушником будь-якого типу.

Так змінюється тепловіддача при різних підключеннях.

Ряд параметрів, які можуть відрізнятися у водяного опалення, застосовні і для парового:

• Одно- і двотрубні схеми можна зустріти і тут;
• Розведення теж може бути вертикальної і горизонтальної;
• Рух пара і конденсату – попутним і тупиковим.

Але є і характеристики, актуальні лише для пара.

1. У ваккум-парових системах тиск менше атмосфери. У системах низького тиску воно становить не більше 1,7 кгс / см2; все, що понад те – високий тиск.
2. Системи низького тиску бувають не тільки закритими, а й відкритими (сполученими з атмосферою).
3. Парове опалення може бути замкнутим (з поверненням конденсату безпосередньо в котел) і розімкненим (конденсат збирається в окремій ємності, з якої потім перекачується в котел для повторного нагріву).
4. Крім того, конденсатопроводи можуть бути сухими (тобто не повністю заповненими водою під час роботи опалення) і мокрими.

Замкнута система парового опалення.

За якими ознаками можлива класифікація системи опалення цього типу?

Природна і примусова циркуляція

Нагріте повітря прагне вгору завдяки меншій щільності щодо більш холодних повітряних мас. Якщо робота повітряного опалення заснована виключно на природної конвекції, нагрівальний елемент волею-неволею доводиться розміщувати нижче опалювальних приміщень. На практиці куди частіше використовується примусова циркуляція повітря, яку забезпечують малопотужні вентилятори.

рециркуляція

Найпростіша схема повітряного опалення, яку легко змонтувати своїми руками – котел з повітряним теплообмінником, що забирає холодне повітря з вулиці і після нагрівання подає його в житлове приміщення. Відпрацьоване повітря залишає будинок через витяжну вентиляцію.

Схема проста, але непрактична: втрати тепла будуть в цьому випадку непомірно великі. Очевидне рішення – використовувати повну або часткову рециркуляцію. Повітря втягується в повторний цикл; нагріти його до нормальних для повітряного опалення 50-60 градусів куди легше при початковій температурі +20, а не 30С.

водяне опалення

Для транспортування теплоносія можуть застосовуватися труби з досить великого списку матеріалів:

Саме цей матеріал застосовувався у всіх будинках радянської будівлі.

• Оцинкована сталь.
• Гофрована нержавіюча сталь.
• Металополімер (два шари пластика з алюмінієвої трубкою між ними).

Важливо: для опалення застосовуються виключно металопластикові труби з прес-фітингами, обтиснутими спеціальним інструментом. Компресійні фітинги починають текти після декількох циклів нагріву та охолодження.

• Поліпропілен (як правило, армований алюмінієм або скловолокном).
• Зшитий поліетилен (стійка до температури модифікація звичного нам поліетилену).
• Мідь.

Якими можуть бути опалювальні прилади?

• Сталевими. У цю категорію потрапляють пластинчасті і трубчасті радіатори, конвектори та регістри.
• Алюмінієвими.
• Біметалічними. Популярні поєднання – сталь з алюмінієм і мідь з алюмінієм.
• Чавунними.

парове опалення

Типові матеріали, що застосовуються для опалення підприємств – сталеві труби і регістри, що з'єднуються з підведенням звареним швом. Часто застосовуються ребристі чавунні труби (економайзери) і сталеві конвектори. Завдяки більш високою в порівнянні з водою температурі пара опалювальні прилади того ж розміру більш ефективні.

повітряне опалення

З чого робляться повітроводи для підігрітого повітря?

Найбільш типове рішення – гофрований алюмінієвий рукав в теплоізоляції. Що відображають властивості алюмінію зменшать втрати тепла за рахунок інфрачервоного випромінювання, а утеплюючий шар – за рахунок конвекції.

Саме таке рішення ви можете побачити на фото.

Однак часто повітря від печі розлучається і звичайними тонкостінними трубами з оцинкованої бляхи. Втрати, строго кажучи, можна вважати такими вельми умовно: тепло адже залишається в будинку.

Нарешті, для канальних кондиціонерів з порівняно низькою температурою повітря на виході часто застосовуються звичайні ПВХ вентканали – круглі і коробчаті.

висновок

Хочете дізнатися більше про типи опалювальних систем? Можливо, корисну інформацію ви зможете знайти в прикріпленому до статті відео.