Главная / Методичка / Строительство дома / Отопительные системы / Выбор отопительной системы для дома

Выбор отопительной системы для дома

Способы обогрева

Теплоносители для обогрева дома бывают следующие: воздух, электричество и жидкость. Применение воздуха большого распространения не получило из-за низкой его теплоемкости, сложности теплового оборудования и слишком интенсивной естественной воздушной циркуляции в помещении. Электрообогрев является самым удобным, но и самым дорогостоящим. Его хорошо можно применять для дополнительного местного обогрева в комнатах. Наибольшее распространение получили тепловые радиаторы с большой площадью теплообмена, размещенные равномерно по стенам дома. Пока вода остается самым распространенным дешевым и безопасным теплоносителем, а водяное отопление — самым эффективным.
Каждая система водяного отопления включает:
• водяной котел;
• контуры циркуляции воды (трубопроводы);
• приборы отопления (радиаторы и конвекторы);
• отопительное оборудование (насос, расширительный бачок, вентили, клапаны, фильтры).
Общий принцип действия всех систем водяного отопления один: источник энергии в котле нагревает воду, которая движется по круговой замкнутой системе циркуляции через радиаторы, отдавая им тепло и возвращаясь обратно для подогрева.
В качестве незамерзающего жидкого теплоносителя может также применяться водный раствор моноэтиленгликоля с антикоррозионными и противопенными присадками (антифриз). Его целесообразно применять в периодически посещаемом загородном доме, когда отопление приходится отключать на долгое время. Существуют синтетические масла, которые являются эффективными теплоносителями и выдерживают действие высокой температуры, но для массового применения они слишком дороги. Если дом отапливается непрерывно весь сезон, то альтернативу воде трудно найти.

Гравитационные системы отопления

Рис.1. Система естественного отопления с верхней разводкой

Подогретая вода поднимается от котла за счет гравитации через главный стояк (подающий трубопровод) к расширительному бачку (горячая вода легче холодной). Высота подающего трубопровода не должна быть меньше 3м. Сила, движущая воду по трубам, возникает за счет образования горячей воды в котле 1 (Рис.1) и охлажденной воды в радиаторах. Легкая горячая вода поступает вверх по подающему трубопроводу 2, а затем через трубопроводы 3 и подающие стояки 4 расходится по радиаторам. Охлажденная вода становится тяжелей и уходит вниз через обратную линию 6 в котел, вытесняя воду с большей температурой вверх из котла. Если здание имеет несколько этажей, то давление от температурного перепада в системе отопления будет одного порядка с давлением, которое создает центробежный насос.
Сверху с главным стояком соединен расширительный бак 7 открытого типа. Он всегда располагается выше всех трубопроводов системы и обеспечивает удаление из системы воздуха, а также накапливает избыточную воду при ее расширении в системе. Лишняя вода стекает в канализацию через верхнюю сливную трубу 8.
Главный стояк следует теплоизолировать, чтобы вода в нем не остывала, что приводит к ухудшению циркуляции.
Подающий трубопровод 3 выполняется с наклоном в направлении движения воды, а обратная линия 6 наклонена в сторону котла.
Достоинства гравитационных систем:
• Простота конструкции и эксплуатации.
• Для работы системы не требуется электричество.
• Не нужен циркуляционный насос.
• Это самые надежные системы саморегулирования (при изменении теплоотдачи системы пропорционально изменяется расход теплоносителя в системе).
Недостатки:
• Неравномерность давления и температуры по длине трубопроводов.
• Необходимость использования труб больших диаметров.
• Медленный разогрев системы.

Принудительные системы отопления

Рис.2. Схема водяного отопления с принудительной циркуляцией: 1 - отопительныцй котел; 2 - главный стояк; 3 - разводящий трубопровод; 4 - расширительный бак; 5 - расширительная труба; 6 - воздухоотвод; 7 - стояки горячей воды; 8 - обратные стояки; 9 - обратная линия; 10 - циркуляционный насос; 11- переливная труба

Особенность системы заключается в установке циркуляционного насоса (Рис.2). Насос перемещает теплоноситель по всей системе и создает в ней равномерное давление. Это обеспечивает лучший температурный режим. Кроме того улучшается теплопередача в котле и снижается расход топлива. Управление скоростью вращения насоса дает возможность быстро изменять температуру в комнатах. Схема подачи теплоносителя упрощается. К каждому радиатору осуществляется индивидуальное подключение от стояков 7 и 8 с возможностью регулирования теплового режима.

Рис.3. Мембранный бак

Расширительный бак присоединяется к обратной линии рядом с котлом. Это гарантирует, что в котле не будет превышено номинальное давление. На рис.2 показан расширительный бак 4 открытого типа. Обычно применяют баки закрытого типа (мембранные баки), которые компактней, удобней и не требуют контроля заполнения (Рис.3).

Объединение двух систем отопления в одну

Рис.4. Система отопления, работающая в режиме естественной циркуляции и в режиме принудительной циркуляции

Приведенные схемы работы систем отопления очень похожи. Систему, представленную на рис.1, можно легко переделать в систему принудительной циркуляции. Для этого в обратный трубопровод следует установить циркуляционный насос 6 с байпасом и дополнительным расширительным баком 8 (Рис. 4). Перестройка работы системы в другой режим производится отключением или подключением в систему насоса 6 с помощью кранов 5 и 7. В режиме естественной циркуляции краны 5 закрыты, а кран 7 байпаса открыт. В этом случае насос 6 не используется. Для перехода в режим принудительной циркуляции кран 7 закрывается, открываются краны 5 и включается насос 6.

Гравитационные системы отопления выгодно применять для обособленных высоких зданий и при частых перебоях в снабжении электроэнергией. Системы принудительной циркуляции теплоносителя более эффективны и совершенны в плане управления. Объединение систем в одну общую систему, с возможностью переключения режимов работы позволяет использовать преимущества двух разных способов отопления.