Виды водяного отопления: Виды систем водяного отопления. Разбираемся в нюансах.

Содержание

Системы отопления. Виды и источники тепла. Особенности

Для поддержания положительной температуры в помещении применяются различные системы отопления. Выбор в пользу любой из них зависит от многих факторов, таких как специфика помещения, себестоимость установки, необходимая мощность, тип энергии, скорость нагрева.

Наиболее распространенными системами отопления являются:

Воздушные.
Водяные.
Комбинированные (смешанные).

Все они имеют свою специфику, поэтому наилучшим образом подходят под конкретные условия. Это не позволяет назвать, какая система является самой лучшей.

Воздушное отопление

Данные системы подразумевают прямой нагрев воздуха от источника тепла без использования теплоносителей. За счет перемешивания воздуха тепло постепенно распространяется по всему помещению. Это наиболее простая система. Она сравнительно не сложная в установке. Ее достоинством является быстрое поднятие температуры, как минимум на 15% быстрее, чем оборудованием жидкостного типа.

Нагревательным элементом такого оборудования может выступить котел, камин, печка, обогреватель. Воздушное отопление может быть местным или центральным.

Местное отопление наиболее простое. В качестве основного оборудования в нем может использоваться нагревательный прибор, работающий в результате сжигания газа, твердого топлива или электрическая установка. Монтаж и запуск электрических систем наиболее простой, поскольку не требуется оборудование для отвода дыма. Для местного отопления характерно, что чем дальше от единого источника тепла, тем холоднее. Такое решение рентабельно только в домах с площадью до 100 м².

Центральное воздушное отопление подразумевает комбинирование с системой вентиляции. То есть, обогрев выполняется не циркулирующего в помещении одного и того же воздуха, а свежего поступаемого с улицы. Поток из приточной вентиляции пропускается через отопительное оборудование и поступает в помещении теплым. Такая система менее экономична в плане потребления энергии, но она позволяет создать более здоровый микроклимат. Она исключает образование повышенной влажности, снижение уровня кислорода в помещении. Кроме этого нередко такие системы предусматривают применение воздушного фильтра. Это способствует поступлению чистого воздуха.

Водяные системы отопления

Они являются замкнутой и в разы сложнее. В ней предусматривается источник нагрева, от которого разветвляются трубы с радиаторами. По ним циркулирует вода или антифриз. Жидкость разогревается от нагревательного прибора и самотеком, или перекачивается циркуляционным насосом, поступает в радиаторы. Сами радиаторы располагаются в разных точках здания. От них нагревается воздух, при этом жидкость внутри охлаждается, и далее по кругу возвращается обратно к нагревателю, где снова подогревается.

Набор достаточной температуры воздуха в помещении с жидкостным отоплением произойдет позднее, в сравнении с воздушными системами. При этом температура во всех помещениях будет максимально одинаковой. Также отрегулировав радиатор можно уменьшать или увеличивать интенсивность прогрева в отдельных уголках здания, поддерживая везде разную комфортную температуру, пользуясь при этом общим источником тепла.

Система водяного отопления может быть с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя. Естественная циркуляция является менее эффективной в плане скорости разогрева радиаторов. В ней теплоноситель двигается естественным образом за счет свойства жидкости при нагреве поднимается вверх. За счет этого происходит ее перемешивание в трубах. Достоинство такой системы в том, что она полностью автономна.

Системы отопления с принудительной циркуляцией подразумевают наличие циркуляционного насоса. Он быстро прокачивает жидкость по кругу, позволяя более эффективно распределить температуру по всем помещениям здания. Однако недостаток этой системы: зависимость от электроэнергии.

Водяное отопление имеет ряд недостатков:

Сложность монтажа и обслуживания.
Большой промежуток времени между включением системы и обогревом помещения.
Высокая вероятность протечки.
Дороговизна установки и ремонта.

Варианты подключения радиаторов водяного отопления

В зависимости от варианта их подключения разделяют 3 основные системы:

Однотрубные.
Двухтрубные.
Коллекторные.

Они отличаются по тому, сколько труб подходит к радиатору отопления. В однотрубной выполняется последовательное подключение. Как следствие радиатор стоящий первым в системе разогревается больше всего. Последний будет самым холодным. Чтобы компенсировать разницу температур, проводится корректировка размера радиаторов. Первый имеет меньше всего секций. За счет этого у него самая низкая площадь нагрева. У последнего радиатора больше всего ребер. За счет большей площади они даже при небольшой температуре поверхности отдают почти такое же количество тепла, как и узкий горячий радиатор.

Двухтрубная система подразумевается параллельное подключение радиаторов. Для этого к каждому из них подводится по 2 трубы. Это делает такой вариант подсоединения более дорогостоящим. Однако в двухтрубной системе можно ставить радиаторы одинакового размера. Они независимо от отдаленности будут давать одинаковое количество тепла.

Коллекторная система отопления подразумевает применение распределительных коллекторов. Они устанавливаются в магистрали и используются для разветвления потоков на отдельные батареи. Ее монтаж сопровождается перерасходом труб в сравнении с другими системами. При этом положительным моментом является возможность регулировки всех радиаторов в одном месте в точке расположения коллектора.

Водяные системы отопления позволяют разместить источник тепла вдали от радиаторов. В зависимости от того где он расположен, применяются разные способы разводки труб:

Верхняя.
Нижняя.
Вертикальная.
Горизонтальная.

Виды систем отопления в зависимости от источников тепла

Для функционирования системы отопления необходим источник тепла, который будет нагревать воздух или теплоноситель, циркулирующий в трубах. Существует масса вариантов такого источника, который позволяет получить тепло в результате потребления:

Твердого топлива.
Газа.
Жидкого топлива.
Электричества.
Альтернативных источников.

В качестве источника тепла работающего на твердом топливе могут выступать печки, камины, котлы. Их работа заключается в сжигания внутри рабочей камеры топлива. Это могут быть дрова, уголь, брикеты. Во многих случаях такой вид топлива является самым доступным. Подобные системы автономны, поскольку для их работы не требуется электричество, водопровод. Главный их недостаток заключается в необходимости ручной загрузки топлива, а также надобности уборки золы, чистки сажи.

Газовые системы отопления работают на природном магистральном газе. Они одни из самых дешевых в плане потребления, однако их установка сопровождается необходимостью получения разрешительной документации. Кроме этого данное топливо является источником повышенной опасности. Система отопления на газу подойдет только при наличии газопровода.

Система на жидком горючем обычно подразумевает получение тепла за счет сжигания дизельного топлива. Это крайне нерентабельное отопление по причине дороговизны горючего. Однако оно отличается простотой обслуживания. Система подходит для удаленных загородных домов, где нет газа и проводного электричества, при этом оборудование на твердом топливе является неприемлемым. Котлы, работающие на жидком горючем, подразумевают подключение к магистрали с теплоносителем. По воздушному принципу они не работают, что вызвано требованиями безопасности. Котел на ДТ должен быть вынесен за пределы жилого помещения.

Отопление на электрической энергии является на сегодняшний день одним из самых перспективных, особенно для небольших помещений. Электроотопление может быть как воздушным, так и водяным. Наиболее простым является воздушное. Для установки такой системы необходимо просто расставить в каждое помещение по камину, калориферу, тепловентилятору или другому электроприбору.

Системы отопления на альтернативных источниках подразумевают использование геотермальной энергии или энергии солнца.

В последнем случае используются солнечные коллекторы. Это часть системы выносится за пределы помещения на открытый участок, где напрямую контактирует с прямыми солнечными лучами. Данный элемент нагреваясь передает тепло в помещение. Солнечные коллекторы работают только днем. Их эффективность зависит от разности температур, а также продолжительности светового дня и облачности. Подобные системы недостаточно эффективны для полноценного обогрева, поэтому используются как дешевые вспомогательные, позволяющие снизить себестоимость отопления помещения.

Альтернативные системы отопления на геотермальной энергии работают почти также, как и аналог на солнечном коллекторе. Однако они берут тепло из грунтовой массы. Породы и грунт на глубине от поверхности имеет положительную температуру даже зимой. Подобные системы подразумевают закапывание под землю трубной магистрали с ее выходом в помещение. При продувании холодного воздуха из помещения через такую систему можно получить на выходе его более теплым. Нагреть воздух до +20°С таким источником невозможно, но геотермальная система не даст температуре стать отрицательной. Обычно такие системы используют больше для кондиционирования летом. Для отопления они применяются как вспомогательные.

Виды и типы систем отопления

Системы водяного отопления – наиболее распространенная модификация комплекса обогрева помещений различного назначения. В своей работе она использует теплофизические свойства воды – основного типа теплоносителя. Вода обладает большой теплоемкостью, текучестью, несжимаемостью и нейтральностью. Системы водяного отопления имеют различные конфигурации, схемы и принципы построения, выполняются из различных материалов. В этой статье мы предлагаем вашему вниманию обзор устройства, разновидностей и схем водяного отопления.

Состав системы водяного отопления

В состав системы водяного отопления входят следующие элементы:

Котел;
Приборы отопления;
Трубопроводы;
Запорно-регулирующая и предохранительная арматура;
Дополнительные компоненты (в зависимости от вида системы).

Котел является базовым элементом комплекса водяного отопления. В нем производится нагрев теплоносителя. В случае централизованного устройства теплоноситель в отдельные помещения подается из сети, проложенной от промышленных производителей тепла (теплоснабжающих организаций) к потребителям.

В автономных системах используются котлы, работающие на следующих видах топлива:

Природный и сжиженный газ;
Твердые сорта топлива – уголь, древесина и так далее;
Электроэнергия;
Дизтопливо, масло, мазут и другие виды жидкого топлива.

Также существуют специальные модификации котлоагрегатов, работающих на нескольких энергоносителях – комбинированные котлы.

Чаще всего теплогенераторы автономных систем реализуют и функцию горячего водоснабжения – с помощью встроенных теплообменников или отдельных устройств – бойлеров косвенного нагрева.

Отопительные приборы являются теплоотдающими устройствами – они нагревают воздух помещения, передавая ему тепло от теплоносителя. В качестве водяных приборов отопления используются следующие устройства:

Радиаторы;
Конвекторы;
Регистры;
Открытые стальные трубы.

Кроме того, водяной теплоноситель используется для нагрева воздуха в калориферах – специальных теплообменных аппаратах. Также существует отдельная модификация нагрева помещений – водяные теплые полы – здесь поверхностью нагрева является сам пол (или теплые стены).

Трубопроводы являются артериями системы – по ним транспортируется теплоноситель. Трубы для отопления изготавливают из различных материалов, они обладают разными свойствами. Для монтажа комплексов обогрева применяются следующие виды труб:

Стальные обычные и оцинкованные;
Стальные нержавеющие;
Медные;
Полимерные (пластиковые) – полипропиленовые, полиэтиленовые и металлопластиковые трубы.

Следует отметить, что наибольшей популярностью в последние десятилетия пользуются именно полимерные трубы – они не подвержены коррозии, имеют длительный срок службы, доступны для самостоятельной сборки.

Арматура в системе водяного отопления предназначается для регулирования расхода теплоносителя – и соответственно изменения температуры радиаторов. В основном применяются следующие виды устройств:

Шаровые краны;
Ручные и термостатические клапаны;
Термостатические смесители (для теплых полов).

Управление работой оборудования с помощью арматуры возможно в ручном, полуавтоматическом и автоматическом режиме.

Кроме того, теплотехническое оборудование и коммуникации оборудуются различными предохранительными и сбросными устройствами. Наличие в составе системы водяного отопления дополнительных компонентов зависит во многом от вида комплекса и типа котлоагрегата.

Виды систем отопления

По способу циркуляции теплоносителя комплексы водяного обогрева делятся на 3 типа:

Открытые;
Закрытые;
Комбинированные – открытые с насосами малой мощности.

Открытые системы реализуют движение теплоносителя через разницу плотностей холодной и горячей воды. Комплекс отличается простейшим устройством, практически не имеет арматуры, обычно сооружается из труб большого диаметра. Обычно открытые схемы предназначены для отопления помещений площадью не более 60 – 70 м².

Более современная версия системы отопления имеет закрытый тип устройства. Перемещение воды здесь производится циркуляционным насосом. Кроме этого, для нормальной работы в схему обязательно включаются расширительные баки и узлы с предохранительной арматурой.

Закрытая схема отличается высокой эффективностью, более маневренна, легко управляется – возможна организация автоматического режима работы.

Закрытые системы имеют несколько типов построения:

Однотрубное;
Двухтрубное;
Коллекторно-лучевое;
Комбинированное.

Кроме того, в этих схемах реализуются различные способы обвязки радиаторов, отличающиеся уровнем реализации теплового потенциала устройств. Основными способами подключения отопительных приборов являются диагональный, боковой, верхний и нижний (схемы перечислены по убыванию эффективности).

Для улучшения работы систем отопления они оптимизируются включением в схему дополнительных устройств – тепловых аккумуляторов, гидравлических разделителей, блоков каскадного управления, коллекторов, других изделий.

Теплоаккумуляторы предназначены для накопления излишков тепла и их последующего расходования на нужды отопления и горячего водоснабжения. Особенно эффективны эти устройства в тандеме с твердотопливными котлами, имеющими пикообразный режим сгорания топлива. С помощью теплоаккумулятора возможна экономия электроэнергии при работе электрического котла – накопление тепла во время сниженного тарифа и расходование его во время повышенного (при условии наличия двухставочного тарифа).

Кроме того, теплоаккумуляторы и гидравлические разделители являются соединительным элементом всех потребителей тепла – отопления, вентиляции, бойлера косвенного нагрева, теплых полов. Они позволяют организовать их независимый друг от друга режим работы, улучшают гидравлические характеристики системы.

Водонагреватели: типы и основы

Легкий доступ к горячей воде, безусловно, является частью повседневной жизни людей, но только в 1866 году люди могли наслаждаться расслабляющей ванной без предварительного нагрева воды вручную.

В настоящее время водонагреватели являются неотъемлемым элементом большинства жилых домов и предприятий в Канаде, каждый дом потребляет в среднем 75 литров горячей воды каждый день. Существует четыре наиболее часто используемых типа водонагревателей: обычный водонагреватель с накопительным баком, безрезервуарный водонагреватель, водонагреватель с тепловым насосом и солнечные водонагреватели.

Водонагреватель использует энергию для повышения температуры холодной воды. После многих лет технологического развития мы пришли к различным системам нагрева воды, использующим различные источники энергии. Один из наиболее распространенных способов хранения нагретой воды — в баке, но в случае безбакового водонагревателя вода нагревается только по мере необходимости.

Водонагреватели с резервуаром для хранения

В жилых домах Канады наиболее часто используются водонагреватели, которые обычно работают на газе или электричестве. Как следует из названия, эти системы хранят нагретую воду в резервуаре, поэтому некоторое количество горячей воды сохраняется и доступно для использования. Когда кран открыт, горячая вода течет из накопительного бака, а ненагретая вода течет в бак, чтобы заменить эту горячую воду. Термостат включает горелку или электрический элемент для поддержания температуры воды в баке.

Основными элементами и функциями большинства водонагревателей с накопительным баком являются:

Дымоход отводит ядовитые газы, образующиеся при сгорании
Запорный клапан холодной воды перекрывает подачу холодной воды, когда ее необходимо слить или заменить.
Отвод тяги собирает газы для безопасного удаления в дымоход, а затем наружу.
Предохранительный клапан температуры и давления позволяет сбрасывать избыточное тепло или давление из бака с горячей водой, чтобы он не взорвался.
Переливная труба присоединена к клапану T&P. В случае, если клапан T&P выпускает избыточное тепло/пар, труба позволяет воде безопасно стекать из нагревателя.
Выпуск горячей воды позволяет горячей воде выходить из нагревателя и поступать в систему снабжения питьевой водой дома или на предприятии.
Антикоррозийный анодный стержень предотвращает воздействие воды на открытые металлы.
Погружная трубка позволяет холодной воде поступать со дна бака, где нагреватель, поднимающийся вверх, всегда самоциркулирует. Это также помогает предотвратить оседание твердых частиц на дне резервуара.

Элементы устанавливаются только в электрических водонагревателях и являются средством передачи тепла воде.
Изоляция предотвращает тепловые потери.
Сливной клапан – это клапан, установленный на дне водонагревателя бакового типа, который позволяет сливать воду из бака.
Термостат или регулирующий клапан – это механизм, регулирующий температуру воды в водонагревателе.
Горелка зажигает природный газ или пропан и нагревает резервуар, который передает тепло воде внутри.
Термопара заставляет газовый клапан перекрывать подачу газа как к запальному факелу, так и к основной горелке в случае, если запальное пламя гаснет сквозняком или засорением отверстия запальника.

Клапан подачи газа перекрывает подачу газа к водонагревателю.

Безбаковые водонагреватели

Эти типы водонагревателей отличаются от обычных водонагревателей с накопительным баком. Это системы, состоящие либо из электрического элемента, либо из газовой горелки, нагревающей проточную воду, и не имеют накопительного бака. Они буквально мгновенно нагревают воду.

Некоторые газовые водонагреватели, работающие по требованию, имеют достаточную производительность для снабжения горячей водой большинства домов и обычно более энергоэффективны, чем водонагреватели с накопительным баком. Однако их номинальные расходы горячей воды основаны на стандартных температурах воды на входе и выходе, поэтому в Канаде им не отдается предпочтение перед водонагревателями с накопительным баком.

Водонагреватели с тепловым насосом

Водонагреватели с тепловым насосом (HPWH) не производят тепло напрямую.

Переносит тепло из одного места в другое. Он использует электричество для передачи тепла из воздуха вместо прямого преобразования электричества в тепло. Тепло берется из воздуха в подвале или подсобном помещении (иногда извне) и передается в бак с водой. Поскольку летом тепло отводится из дома, вам потребуется меньше кондиционеров.

HPWH менее выгодны зимой, когда требуется обогрев помещений.

Солнечные водонагреватели для бытовых нужд

В Канаде система SDHW может обеспечить до 60 процентов горячей воды для среднего дома, в зависимости от местного климата и типичного потребления горячей воды.

Солнечные системы горячего водоснабжения для бытовых нужд обычно подбираются и рассчитаны на обеспечение примерно 60 процентов потребности в горячей воде для среднего дома, в зависимости от местного климата и использования горячей воды.

Солнечные водонагреватели включают в себя коллекторы, циркуляционный насос, резервуар или резервуары для хранения и элементы управления. Обычно они настраиваются для предварительного нагрева воды с помощью обычного водонагревателя в качестве резерва. Солнечные установки предварительного нагрева обычно имеют два бака. Один бак хранит солнечное тепло, а другой подключен к обычному накопительному водонагревателю, который может нагреваться от любого источника (электрического, газового или жидкого). Вместо второго бака также можно использовать безбаковый (по требованию) водонагреватель.

Ваш бак с горячей водой нуждается в уходе? Или, может быть, он достиг конца своего срока службы?

Компания CanWest Mechanical готова помочь вам, позаботившись обо всем, что касается ремонта, установки и обслуживания вашего резервуара для горячей воды. Свяжитесь с нами сегодня!

типов водонагревателей: что вам нужно знать

Эксперт по сантехнике и отоплению Ричард Третуи описывает все различные варианты, доступные домовладельцам для покупки или аренды водонагревателя.

По Ричард Третеви

Поделиться этой историей

В этом видео Спросите у этого старого дома эксперт по сантехнике и отоплению Ричард Третуи рассказывает о различных вариантах покупки или аренды водонагревателя, доступных домовладельцам.

Связанный

Ответы на распространенные мифы о водонагревателях

Типы водонагревателей

Газовый водонагреватель

Газовая горелка находится под баком. Холодная вода поступает в эмалированный бак через погружную трубку и опускается на дно бака. В процессе условности горячая вода поднимается наверх бака.
Дымоход проходит через резервуар и выходит из дома для отвода выхлопных газов.
Самый популярный в США