Газовые системы отопления: классификация по конструкции и виду топлива

Системы отопления: классификация по виду топлива

Основной функцией, которую выполняет отопление зданий, является обеспечение комфортных температур для пребывания людей и для надлежащего выполнения производственных процессов. Системы отопления классифицируются по ряду признаков. Одним из главных параметров является вид используемого топлива (теплоноситель). Различают системы отопления на жидком, твердом, газообразном, газовоздушном топливе и отопление типа «газовый камин». Самыми распространенными являются системы отопления на жидком и газообразном топливе. Рассмотрим каждый вид систем отопления в отдельности.

Системы отопления на твердом топливе

В данных системах используются твердотопливные теплогенераторные установки (котлы). Преимуществом использования котла данного вида является высокий теплообмен. Еще одним существенным плюсом является возможная независимость аппарата от электричества и газа. В качестве топлива используют дерево, каменный и бурый уголь, антрацит. Дрова являются наиболее дешевым, но наименее выгодным видом топлива. Материалами для изготовления данных теплогенераторов могут являться сталь и чугун. Приоритетным материалом является чугун из-за высокого срока службы и относительной безопасности использования, однако, котлы, выполненные из чугуна, являются более хрупкими. Главным условием при работе с котлами на твердом топливе является защита поверхностей агрегата от перегрева. Для предотвращения плавки труб и выхода из строя оборудования используют специальные защитные клапаны и теплообменники, которые охлаждают поверхность котла. В твердотопливном котле для розжига топлива используется газовая горелка.

Системы отопления на газовом топливе

Системы отопления и ГВС с использованием газового топлива являются приоритетной для тех регионов, где стоимость м3 газа невелика. Плюсом данной системы является ее полная автономность. Котлы отопления, работающие на газовом топливе в частном доме, могут быть настенными и напольными. Крупногабаритные теплоагрегаты выполняются только в напольном варианте. Котлы могут состоять из одного контура или двух. В них может быть встроен бойлер. Газовые водонагреватели должны быть безопасны в использовании. Для этого служит специальная система автоматики.

Системы отопления на жидком топливе

Системы отопления с использованием жидкого топлива, например системы отопления на отработанном масле по производительности тепловой энергии не уступают газовым системам отопления, однако, жидкость является теплоносителем, который, как правило, дороже, чем газ или дрова. Они проще в эксплуатации и не требуют серьезного ухода. При эксплуатации водогрейных котлов, используемых в настоящее время возможно использование автоматики, аналогичной газовым котлам. Водогрейные котлы могут выполняться одноконтурными или двухконтурными. Наиболее эффективными, а потому и предпочтительными в устройстве являются двухконтурные водогрейные котлы. Котельные агрегаты, работающие на дизельном топливе, имеют производительность, превышающую 90%. Они чрезвычайно просты в обслуживании. В промышленности эффективным топливом для котла является продукты нефтепереработки (мазут).

Газовоздушные системы отопления

Использование систем газовоздушного отопления имеет место в небольших помещениях и способно удерживать комфортную для человека температуру на протяжении холодного периода года. Эта система работает по принципу тепловых завес, то есть в помещение подается струя горячего воздуха и распространяется по его площади. Плюсами настоящей системы являются: простота монтажа, использования и обслуживания; дешевизна топлива; безопасность. Газовоздушные теплогенераторы могут выполняться горизонтально (при использовании его в нескольких помещениях) и вертикально (для использования в больших помещениях). Принцип работы данной установки: вентилятор нагнетает в генератор уличный воздух, в установленной камере сжигается подающийся газ, и теплообменник нагревается от выделяемого тепла. Нагретый воздух вентилятором перемещается по системе каналов и равномерно поступает в помещение.

Системы отопления типа «газовый камин»

Распространенным топливом, используемым в газовых каминах, является природный газ (метан). Оптимальную работу данная система будет выполнять при присоединении к магистральным газопроводам. Она является современным аналогом давно известных каминов на дровах, но не приносит в помещение пыли, золы и грязи. По конструкции газовые камины практически аналогичны древесным, однако, исключает устройства для скапливания золы (колосниковой решетки). Из-за невысоких требований к жаростойкости приоритетными материалам являются сталь и чугун. Существенным плюсом является упрощенное устройство дымовой трубы в связи с меньшим количеством вредных выделений, чем при использовании каминов на древесном топливе.

Существует немалое количество систем отопления и множество параметров, по которым стоит производить выбор. Перед выбором рекомендуется тщательно ознакомиться со всеми вариантами и учесть все факторы, которые будут влиять на полноценную работу той или иной системы.

Виды котельных установок

Котельная представляет собой конструкцию, предназначенную для нагрева теплоносителя с целью получения горячей воды или пара. Нагретое рабочее тело транспортируется по трубам к зданию (теплопункту), где отдает тепло.

Холодный теплоноситель возвращается для повторного нагрева. Классификация котельных установок (КУ) проводится в зависимости от вида и потребностей потребителя.

Типы котельных

Различают следующие виды КУ:

Энергетические. Предназначены для производства пара на теплоэлектроцентралях. Потребителями являются паровые турбины электрических генераторов.
Отопительно-производственные. Входят в состав производственно-технического комплекса. Обеспечивают горячей водой и паром системы отопления и кондиционирования. Участвуют в технологическом процессе производства продукции.
Отопительные. Используются для обогрева жилых и общественных зданий. В зависимости от тепловой мощности могут обслуживать как 1 дом, так и жилой район. Может быть выполнена в виде отдельно стоящей постройки либо пристройки к сооружению.

Источником тепловой энергии в установках является паровой или водогрейный котел.

Его работу обеспечивают вспомогательные системы:

химической водоочистки;
подпитки;
автоматики и защиты.

Горячая вода в систему отопления подается сетевыми насосами.

По виду топлива

При сжигании топлива в котле выделяется большое количество тепла, которое используется для нагрева воды. В зависимости от его вида и способа подачи в топку обуславливается конструкция устройства.

В зависимости от сжигаемого сырья котлы делятся на:

В качестве твердого топлива в большинстве случаев используют уголь или горючие сланцы. На деревообрабатывающем производстве сжигают отходы древесины. Однако из-за большого количества вредных примесей (сера, тяжелые металлы и др.) такие котлы применяются редко.

В качестве жидкого топлива используют мазут. Продукт получается после отгонки дистиллятных фракций и содержит до 0,3% золы. В процессе сгорания выделяется продукты (ванадий), которые негативно влияют на термическую коррозионостойкость конструкционных материалов котла. Продукты сгорания ухудшают экологическую обстановку в местах расположения котельных. Такие КУ не рекомендуется размещать в жилых массивах.

Установки на газовом топливе являются наиболее распространенными. Большая теплота сгорания, простота доставки, экологичность и невысокая цена сырья, позволила применять такие КУ не только в коммунальных теплосетях, но и в системах индивидуального отопления.

Комбинированные котлы предполагают использование нескольких видов топлива, не изменяя способа подачи в камеру сгорания.

Это могут быть как газомазутные агрегаты, так и установки, сжигающие газ и угольную пыль. Один вид топлива используется как резервное, например, мазут.

Подача обоих компонентов в топку происходит через одну и ту же горелку. Это позволяет продолжать работу котельной при проведении работ на газовых трубопроводах без остановки агрегата.

В зависимости от своего размещения

По месту расположения котельные установки подразделяются на 4 типа:

интегрированные (встроенные);
надстроенные (крышные);
пристроенные;
отдельно стоящие.

Встроенные КУ размещаются в специальных местах (теплопунктах), находящихся в здании. Чаще всего они применяются для обогрева складских и бытовых помещений, а также строений производственного и технического назначения.

Для котлов малой мощности нет необходимости в постройке специальных сооружений. Потери тепла минимальные, т. к. устройства подключаются непосредственно к системе отопления.

Некоторые проекты многоэтажных жилых домов с индивидуальным отоплением предусматривают размещение котельного оборудования на крыше здания.

Такие устройства полностью автоматизированы и не требуют постоянного присутствия дежурного персонала. Надстроенные котельные имеют небольшую мощность и рассчитаны на выработку тепла, достаточного для обогрева всего дома в наиболее холодный период.

Пристроенные котельные имеют общую стену с отапливаемым зданием. Такое размещение обуславливается невозможностью монтажа оборудования в другом месте. Используются в частных домах при переходе с печного отопления на газовое и невозможности размещения котла внутри дома.

Отдельно стоящие КУ служат для обогрева и подачи горячей воды в группе зданий и сооружений. Могут располагаться как в непосредственной близости к отапливаемым объектам, так и на площадках, удаленных от них.

Такие установки оборудованы вспомогательными системами, обеспечивающими их работу, и обслуживаются дежурным персоналом.

По типу теплоносителя

Отопительные котлы по типу рабочего тела могут быть:

Устройства первого типа используются в системах индивидуального и коммунального теплоснабжения. Котлы большой мощности оборудованы системой принудительной циркуляции. Для увеличения КПД установки в теплогенераторе поддерживается давление до 0,7 кг/см², что позволяет повысить температуру теплоносителя до 115°С. Горячая среда может подаваться непосредственно в отопительные приборы или иметь теплопункты с промежуточным нагревом сетевой воды в бойлерах.

Паровые котлоагрегаты представляют собой одно- или двухбарабанную конструкцию с многократной циркуляцией рабочей среды. По подъемным трубам теплоноситель попадает в верхний барабан и по опускным поступает в нижний для дальнейшего нагрева. В котлоагрегатах с естественной циркуляцией рабочего тела кратность циклов составляет 5-30 раз.

Для увеличения экономичности предусмотрены экономайзеры и воздухоподогреватели. Перед тем как попасть в котел, питательная вода нагревается теплом отработанных газов, а воздух, подаваемый в топку, пройдя воздухоподогреватель, позволяет увеличить температуру сжигаемого топлива.

По виду движения теплообменивающихся сред котлы делятся на жаротрубные и водотрубные. В котельных установках применяются теплогенераторы второго типа. Энергетические парогенераторы производят пар для турбин на тепловых электростанциях.

В воздухогрейных установках в качестве теплоносителя применяется воздух. Такие котлы служат для воздушного отопления небольших промышленных помещений. Воздух под действием конвективных сил движется внутри нагреваемых труб и попадает в помещение. Для увеличения скорости движения среды используют вентиляторы. Такие агрегаты можно изготовить самостоятельно, используя неликвиды.

По степени механизации или автоматизации рабочих процессов

Обслуживание котлоагрегата связано с выполнением следующих действий:

подача топлива в топку;
перемешивание слоя горючих материалов;
удаление шлака.

Механизация основных операций положительно влияет на работу котла. Она повышает эффективность и экономичность его работы.

По степени механизации рабочих процессов установки подразделяются на:

немеханизированные;
полумеханические;
механические.

КУ оснащаются КИП (манометрами, термометрами и др.) и системами автоматики.

С их помощью выполняются следующие функции:

пуск и остановка котлоагрегата в автоматическом режиме;
аварийная остановка котла при срабатывании технологической защиты;
выбор и поддержание оптимального режима горения топлива;
подача световых и звуковых сигналов при срабатывании предупредительных и аварийных защит;
регулировка технологических параметров агрегата;
расчет КПД КУ;
контроль за работой вспомогательного оборудования;
блокировка механизмов, если нужны разные виды ремонтов, и др.

Автоматизация работы связана с внедрением новых технических средств и компьютерных технологий при управлении котлоагрегатом.

Классификация котельных агрегатов

по назначению;
по технологическим параметрам рабочей среды и агрегата;
по типу топки;
по виду перемещения теплообменных сред;
по типу сжигаемого горючего.

Водогрейные агрегаты с принудительным перемещением рабочей среды обеспечивают потребителей водой с температурой до 115°С.

Паровые агрегаты с естественной циркуляцией производят насыщенный или перегретый пар и по величине давления делятся на котлы:

низкого давления (до 0,88 МПа);
среднего (до 3,9 МПа);
высокого (до 13,8 МПа);
критического (до 16 МПа);
сверхкритического (до 24 МПа);
суперсверхкритического (до 30 МПа).

Широкое распространение получили КА с вихревыми и топками с кипящим слоем. Их преимущество перед котлами с камерными устройствами состоит в том, что в них можно сжигать топливо низкого качества и широкий спектр промышленных и бытовых отходов. Для них не надо подготавливать угольную пыль, они менее металлоемкие и имеют высокие экологические показатели.

Паровые котлы изготавливаются из специальной котельной стали. Водогрейные агрегаты малой мощности могут быть сделаны из чугуна.

Стальные КА используются в квартальных и районных котельных. Водогрейные устройства большой мощности могут устанавливаться на ТЭЦ вместо пиковых подогревателей сетевой воды.

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 с принудительной циркуляцией движение 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 системе с естественной циркуляцией насоса 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 двухтрубной к 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. 1 Однотрубная разводка Рис. 2 Двухтрубная разводка с параллельным подключением радиаторов ОП — отопительный прибор 1 — прямая 2 — обратная

по взаимному расположению основных элементов:

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

Местными системами 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 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)

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.

Комбинированный котел отопления, классификация по виду топлива

Вступление

Комбинированный котел отопления работает на нескольких видах топлива. Использование не одного, а двух и даже трех видов топлива позволяет экономично расходовать различное топливо в зависимости от сезона или времени суток. В зависимости от модели данный тип котла может работать не только на двух, но и на трех и четырех видах топлива. В зависимости от конструкции, переход с одного топлива на другое производится либо заменой горелки, либо простым переключением. Переключение между видами топлива, может быть ручное или автоматическое.

Переход между видами топлива комбинированного котла, чаще, осуществляется заменой горелки. Например при переходе с жидкого топлива на газ, необходимо поменять дизельную горелку на газовую. Это требует серьезных трудозатрат и опыта работ, что не очень удобно. Чтобы этого избежать выпускаются лучше сразу приобрести комбинированную горелку. Они удобны, но стоят крайне дорого, однако позволяют переходить с одного топлива на другое без дополнительных монтажных работ и затрат на вторую горелку.

Комбинированный двухтопливный котел отопления

Производятся комбинированные котлы с различными комбинациями топлива. В таких котлах один вид топлива является основным, второй дополнительным. Обычно покупной комплект двухтопливного котла рассчитан на основной вид топлива. Для работы на дополнительном топливе требуется покупка дополнительного оборудования. Правда, есть и котлы, полностью укомплектованные для работы на всех предусмотренных видах топлива.

Комбинированный котел отопления на газе и жидком топливе, ГАЗ/Дизель

Двухтопливный котел отопления с типом топлива газ/дизель или дизель/газ наиболее популярны. Газ популярен из-за относительно дешевизны, жидкое топливо популярно из-за своей доступности. Переход с одного топлива на другое производится заменой горелки, конечно если не используется комбинированная горелка. Как правило, в покупной комплект двухтопливного котла газ/жидкое топливо входит одна горелка, вторую придется покупать отдельно.

Комбинированный котел отопления ТВЕРДОЕ ТОПЛИВО (ТТ)/ГАЗ

Твердотопливные котлы были и скорее всего, будут стабильно популярны. В комбинированном двухтопливном котле отопления вторым топливом может выступать газ (природный или сжиженный). Переход на газ осуществляется заменой или установкой газовой горелки.

Комбинированный котел отопления Твердое топливо/Электричество (ТЭН)

Кроме газа в комбинированных котлах вместе с твердым топливом, используется дополнительная камера отопления работающая от электрических ТЕНов. Мощность ТЕНов около 4 или 9 кВт.

Многотопливные котлы отопления

Кроме двухтопливных котлов, популярны котлы многотопливные или универсальные. Работают они на трех или четырех видах топлива в различных комбинациях. Как правило, у таких котлов несколько топок, а переключение с одного топлива на другое происходит как в автоматическом, так и в ручном режиме.

Монтаж комбинированных котлов отопления

Монтаж комбинированных котлов отопления не намного сложнее, чем простых котлов. При монтаже необходимо сразу установить все оборудование (если возможно) для работы на используемых видах топлива. При покупке комбинированных котлов стоит обратить внимание входит ли в комплект оборудование, для работы на дополнительном топливе. Дымоход у комбинированных котлов отопления общий.

Примеры комбинированных котлов отопления

Комбинированный котел отопления твердое топливо/газ Zota MIX

В качестве основного может использоваться как твердое (уголь, дрова, брикеты) топливо, так и газ (при установке газовой горелки)
Возможность установки группы ТЭНов для электрической поддержки системы отопления. Мощность ТЭНов от 3 до 9 кВт. Рабочее напряжение 220 Вольт.

Для примера, стоимость котла 30 -35000 руб, горелка газовая 6-7000 руб., электрокомплект ТЭНов -6-6500. Итого стоимость комбинированного котла 42000-48500 руб.

Комбинированный котел отопления твердое топливо/ электричество

Котел Дымок, Красноярского Завода Отопительной Техники и Автоматики «ZOTA»,работает на твердом топливе (дрова, уголь). В качестве дополнительного оборудования можно использовать встраиваемую группу электроТЭНов. В качестве теплоносителя возможно использование антифриза.

Комбинированный твердотопливный двухтопочные водогрейный котел WirbelECO CK

Котел Wirbel работает на дровах, угле, дизеле, пеллетах. Водогрейный котел стальной, с двумя топками, для центрального отопления.

В левой топке сжигается твёрдое или жидкое топливо. В правой топке горит жидкое топливо или пеллет. Горелка с пультом управления. Пульт автоматически подключает надувную горелку для жидкого топлива, после того, как заканчивается твердое топливо, и температура в системе падает.

Системы отопления – виды и классификация

Типы источника нагрева

Системы отопления можно делить и классифицировать по-разному, но начать, скорее всего, лучше с источника тепла, или точнее – вида используемого топлива. Итак, системы отопления, в зависимости от вида энергоносителя могут быть:

Газовые. Газ – относительно недорогой источник энергии (имеется в виду магистральный газ, так как сжиженный газ по стоимости уже сравним с другими источниками энергии). На его основе можно реализовать практически любую схему отопления, от горелки в печи до газовых конвекторов и инфракрасных обогревателей. Основной недостаток газа в том, что не всегда он есть, точнее не всегда есть возможность его провести за приемлемую сумму. Ещё одним недостатком газового отопления является необходимость согласования проекта с газовыми службами.
Электрические. Электричество так же позволяет реализовать огромное количество вариантов и схем отопления. От подобных газовых схем электрические варианты отличаются простотой установки (сравните монтаж водяного и электрического теплого пола) и соответственно меньшими капиталовложениями. Минусом электроотопления является цена на электричество. Для загородных домов, существенным фактором будет ограничение на потребление электроэнергии, обычно 10–15 кВт (бывает меньше) и невысокое качество электроснабжения (скачки напряжения, кратковременные отключения и пр.).
Твёрдотопливные(пеллетные, дровяные, угольные). Там где нет магистрального газа, и есть проблемы с электричеством, твердотопливные варианты отопления станут отличным решением вопроса. Современное оборудование для автоматизации и дозирования очень сильно упрощает процесс топки. Общий недостаток для твердого и жидкого топлива, а также для сжиженного газа – то, что топливо придется возить и хранить. Да и цена, относительно магистрального газа, у этих энергоносителей высокая.
Жидкотопливные(дизтопливо, солярка, легкие сорта мазута). Ещё один вариант для автономного отопления. Современное оборудование, работающее на жидком топливе, обладает довольно высоким КПД, а системы автоматики упрощают управление и снижают расход топлива. Однако, жидкотопливная горелка – сложное и дорогое устройство, что увеличивает капиталовложения. К недостаткам также относятся высокая цена жидкого топлива и необходимость его транспортировки и хранения.
Комбинированные – системы, в которых для обогрева помещения используются различные виды топлива. Например, радиаторную водяную систему с газовым котлом можно дополнить электрическим теплым полом или инфракрасными обогревателями. Все зависит от конкретных условий, требуемых параметров микроклимата и, конечно, фантазии.

Сюда же относятся системы с комбинированными (многотопливными) котлами. Такие котлы могут работать на двух, трех и даже четырех видах топлива. Очевидно, что такой котёл увеличивает бесперебойность и автономность системы. Так же очевидно, что стоимость таких агрегатов (и их ремонта) будет существенно выше, и чем больше вариантов топлива, которое может ”съесть” такой котел, тем выше цена.

Альтернативные системы используют энергию земли и(или) солнца. Это почти автономные, очень экологичные и экономичные системы отопления. Главные недостатки таких систем – сложность и высокая стоимость проектирования и монтажа.

Конвективное и лучистое отопление

Конвективное отопление. К нему относятся все виды отопления, в которых тепловая энергия передается благодаря перемещению объемов горячего и холодного воздуха. Теплый воздушный поток устремляется вверх, холодный/остывший воздух опускается вниз. Отсюда и основной недостаток конвективного отопления – большой перепад температур в помещении, т.е. высокая температура воздуха под потолком и низкая у пола. Самым ярким примером является отопление с помощью тепловых пушек и тепловентиляторов.

Инфракрасное (лучистое) отопление – вид отопления, при котором тепло передается излучением. Этакое комнатное солнышко. Отопительные приборы размещают непосредственно над или под обогреваемой зоной. Инфракрасные обогреватели – самый ”лучистый’’ вид отопления. Основной недостаток – то, что при неправильном расчете (монтаже) и эксплуатации (длительное использование) можно получить перегрев предметов и тела человека.

Конвективно-лучистое. Большинство отопительных приборов (радиаторы, конвекторы, теплые полы и стены) являются конвективно – лучистыми, но соотношение конвекции и излучения у всех разное.

При выборе способа отопления важно учесть, что оптимальным и наиболее комфортным считается примерно равное (50/50) соотношение конвективного и лучистого тепла.

Теплоноситель для систем отопления

Теплоноситель – вещество, применяемое для передачи тепловой энергии. По типу теплоносителя системы отопления можно разделить на водяные (жидкостные), паровые, воздушные и комбинированные. В некоторых случаях теплоноситель отсутствует, например инфракрасное отопление.

Системы водяного отопления

Самый распространенный, на данный момент, вид систем отопления. Отсюда такое количество вариантов, схем, материалов и способов исполнения. Коротко приведем основную классификацию и перейдем к “частным случаям”.

Классификация видов систем водяного отопления:

С естественной циркуляцией/гравитационные (за счет разности давления в контуре).
С принудительной циркуляцией/насосные (с помощью циркуляционного насоса).

Верхняя
Нижняя
Комбинированная
Горизонтальная
Вертикальная;

Стальные трубы
Полипропиленовые трубы
Металлопластиковые трубы
Гофрированная нержавеющая труба
Медные трубы
PEX-труба (сшитый полиэтилен).

Тупиковые
Попутные;

Однотрубные
Двухтрубные
Коллекторные
Комбинированные;

Независимая
Зависимая.

Итак, с классификацией в стиле Википедии мы закончили. Перейдем к более простому и понятному разделению.

Отопительные приборы систем водяного отопления

Отопительный прибор — устройство для обогрева помещения путём передачи теплоты от теплоносителя, поступающего от источника теплоты, в окружающую среду. (Wiki)

По виду этих “устройств” мы получаем самое распространенное разделение систем водяного отопления:

радиаторное отопление;
система «теплый пол (стены)»;
плинтусное отопление;
инфракрасное водяное отопление;
комбинированные системы.

Стоит отметить, что такая классификация применима и к электрическим системам без теплоносителя. Но, пока, чуть подробнее рассмотрим водяные системы.

Радиаторное водяное отопление

Первое на что все обращают внимание – это вид радиаторов (батарей) отопления. Не будем их сравнивать в этой статье, просто перечислим:

Чугунные радиаторы
Алюминиевые радиаторы (цельные и секционные)
Биметаллические радиаторы
Стальные (панельные и секционные) радиаторы
Каменные и керамические радиаторы
Гладкотрубные приборы — одна, или несколько соединенных вместе стальных труб.
Конвекторы

Пожалуй, радиаторное водяное отопление – это самый распространенный вид отопления на территории бывшего СССР. Большая часть централизованных систем отопления выполнена в виде радиаторного отопления. В частном (автономном) варианте такая система может быть реализована на любом энергоносителе, хотя применение альтернативных источников энергии не всегда целесообразно.

Теплый водяной пол

Эта система продолжает набирать популярность, хотя она сложнее в расчете и монтаже, чем та же радиаторная система. По сути, теплый пол — один большой отопительный прибор. Качественными преимуществами теплого пола являются: равномерное распределение температур (не греем потолок, плюс ногам тепло), свободные от радиаторов стены и близкое к оптимальному соотношение лучистого и конвективного тепла.

Теплые стены устроены по тому же принципу что и теплые полы, с некоторыми техническими особенностями. Эта система имеет свои плюсы и призвана решать специфические конструкционные и технические задачи.

Плинтусное отопление

Относительно новая в России система отопления. По утверждению производителей теплоотдача идет в и сторону пола, и в сторону стен. Так же встречается утверждение, что это лучистая система отопления. Это не совсем так, ведь нагрев стен происходит за счет теплого воздуха, поднимающегося от плинтуса, т.е. за счет конвекции. Каждая секция теплого плинтуса – это небольшой конвектор с кожухом. Монтаж секции похож на монтаж обычного радиатора.

Водяное инфракрасное отопление и теплый потолок

Ещё один вариант для инфракрасного обогрева помещения. Обычно такие системы реализуются с помощью водяных инфракрасных обогревателей. Теплый водяной потолок – большая инфракрасная панель, реализованная, как зеркальное отражение системы теплого пола. Преимуществом является то, что такую систему можно использовать для отопления зимой и для охлаждения летом.

Паровое отопление

Сейчас паровое отопление в жилых и общественных зданиях не применяется, из-за травмоопасности (температура пара 130С?). Чаще оно встречается на предприятиях, где пар применяется для производственных нужд или является побочным продуктом производства. Хотя, запрета на применение парового отопления в частных домах нет. Для парового отопления можно использовать все виды энергоносителей, кроме альтернативных (во всяком случае, пока). В качестве отопительных приборов используются радиаторы, конвекторы или трубы. С появлением инфракрасных панелей, возможно, паровое отопление найдет новое применение.

Воздушные системы отопления

К воздушным системам относят системы, в которых теплоносителем является нагретый воздух. Они делятся на централизованные системы и локальные (местные).

Местные системы воздушного отопления

В локальных системах нагревание и подача воздуха производится непосредственно в отапливаемом помещении при помощи отопительных и отопительно-вентиляционных приборов.

По сути, в большинстве местных воздушных систем теплоноситель отсутствует (нет переноса тепловой энергии от источника тепла), поэтому к системам с воздушным теплоносителем их можно отнести лишь условно. Примером локальной системы воздушного отопления являются установленные в каждой комнате тепловентиляторы. Так же сюда относятся тепловые завесы, тепловые пушки и калориферы.

Центральные системы воздушного отопления

В централизованных системах воздух нагревается в воздухонагревательной установке и по каналам подается в помещения. В качестве топлива в таких системах можно использовать все виды энергоносителей. Альтернативные источники энергии используют как дополнительный источник тепла, чтобы сэкономить на отоплении (особенно в межсезонье), т.к. их мощности не хватит на полный обогрев.

Классификация центральных систем воздушного отопления:

По способу циркуляции воздуха:

Центральная система воздушного отопления с полной рециркуляцией
Центральная система воздушного отопления с частичной рециркуляцией и вентиляцией
Прямоточная центральная система воздушного отопления

Последние две могут быть:

Без рекуперации
С рекуперацией

По способу нагрева воздуха:

Системы воздушного отопления прямого нагрева
Системы воздушного отопления косвенного нагрева.

Достоинством централизованной системы воздушного отопления является то, что в одной системе можно реализовать отопление, вентиляцию, кондиционирование, очистку и увлажнение воздуха.

Системы воздушного отопления «теплый пол» и «теплые стены»

Принцип действия таких систем очень похож на водяные теплые полы (стены), только теплоносителем является воздух. Такие системы довольно экзотичны и встречаются редко. Но что-то в этой идее есть:)

Огневоздушное отопление

К этому виду отопления относятся печное и каминное отопление. В таком отоплении теплоноситель либо практически отсутствует, либо им являются горячие дымовые газы. Примерами тепловых агрегатов служат различного вида кирпичные (русская, шведка, голландка и т.д.) и металлические печи (буржуйки, Булерьян, Профессор Бутаков , «бубафоня», печь на отработке и пр.), открытые и закрытые камины. В зависимости от конструкции агрегата, топить можно практически чем угодно, лишь бы горело.

Системы отопления без теплоносителя

Электрические системы отопления

Большая часть систем без теплоносителя – электрические. В таких системах электрическая энергия, преобразуясь в тепловую, нагревает помещение, а не теплоноситель. К таким системам можно отнести тепловентиляторы и электроконвекторы, однако выше мы их отнесли к местному воздушному отоплению. Более показательными примерами будут электрические теплые полы, панельные инфракрасные обогреватели, инфракрасные излучатели и пленочные инфракрасные нагреватели (ПЛЭН).

Электрические теплые полы

Теплый электрический пол отличается от водяного тем, что его нагревательные элементы – это имеющие два слоя изоляции, экранированные одножильные или двужильные кабели. По сравнению с водяными, электрические теплые полы проще (и дешевле) при монтаже, не требуют дополнительного оборудования, просты в управлении.

Пленочные инфракрасные нагреватели (ПЛЭН)

В основе их работы лежит принцип нагрева элементов из карбона, которые запаяны в полимерную пленку. К характеристикам такой пленки следует отнести: прочность, влагонепроницаемость и термостойкость. Основные достоинства – быстрый монтаж, отсутствие дополнительного оборудования и коммуникаций (только электричество) и легкая регулировка.

Газовые ИК обогреватели и конвекторы

В этих приборах тепло вырабатывается при сгорании газо-воздушной смеси. Поэтому можно отнести их к огневоздушному отоплению без теплоносителя (тепло передается через твердую среду корпуса прибора). Конвекторы из-за способа теплообмена (конвекция) относятся так же к воздушному отоплению. Вот такая перекрестная классификация.

Инфракрасные газовые обогреватели

«Светлые» Процесс горения у светлых излучателей происходит непосредственно на излучающей поверхности, т.е. открыто. Обычно применяются в больших вентилируемых помещениях или на открытом пространстве.

«Темные» Процесс горения у темных излучателей происходит в полностью закрытом пространстве. Принцип таких излучателей состоит в том, что высокотемпературные продукты сгорания газа проходят внутри теплоизлучающих труб. Средняя температура на поверхности трубы составляет 450 — 500 °C.

Виды систем отопления

Для того чтобы в холодный зимний период обеспечить в жилом помещении необходимые условия для проживания, нужна система, которая помогала бы поддерживать нужный температурный режим. Система отопления является наиболее удачным инженерным решением данной проблемы. Отопительная система поможет поддерживать в доме комфортные условия на протяжении всего холодного периода, но следует знать, какие бывают системы отопления в современности.

Системы отопления могут различаться в зависимости от разных критериев. Существуют такие основные виды систем отопления, как: воздушное отопление, электрическое отопление, водяное отопление, водяные теплые полы, и другие. Несомненно, важным вопросом является выбор вида системы отопления для своего жилища. Классификация систем отопления включает множество видов. Рассмотрим основные из них, а также проведем сравнение видов топлива для отопления.

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.