Системы отопления предназначены для бесперебойной подачи тепла в жилые и хозяйственные помещения – капитальные строения разных видов и этажности. Для этого требуется реализовать несколько задач, в том числе по эффективному использованию топлива и безаварийному обслуживанию. Об этих и других целях системы отопления, а также об их разновидностях подробно рассказывается ниже.
Основная цель и задачи
Главная цель системы отопления – это обеспечение бесперебойного теплоснабжения помещения в холодное время года. С учетом особенностей российского климата к этому времени относится не только зима, но и значительная часть весны и осени. Как правило, отопительная система работает в период с октября по май включительно, хотя в ряде регионов ее включают уже в конце августа, а отключают лишь в начале июня.
В связи с основной целью можно выделить несколько задач:
- эффективное отопление каждой части здания;
- экономичное применение мазута, угля или других источников;
- эффективное управление показателями (температура, давление, скорость движения воды) и процессами;
- упрощение техобслуживания;
- предотвращение аварийных ситуаций;
- проведение срочного ремонта в случае их возникновения (по нормативу не более 4 часов в зимнее время или 16 часов при температуре воздуха на улице от +12оС).
Как устроена система отопления
В настоящее время наибольшее распространение получили водяные системы отопления, теплоносителем в которых является вода. Их устройство может несколько отличаться друг от друга, однако принципиальная схема одинакова.
Вода нагревается в котле и разгоняется циркуляционным насосом. Через клапан идет в трубу подачи, при этом избыточное количество уходит в расширительный бак. Затем движется в сторону радиаторов, откуда направляется по обратной трубе в котел. Здесь жидкость снова нагревается, и цикл повторяется.
Таким образом, основные элементы системы следующие:
- Насос циркуляционный.
- Клапан.
- Бак расширительный (в современных системах он закрыт мембраной, но бывают и открытые емкости).
- Накопительный бак.
- Фильтр, очищающий воду.
- Теплогенератор.
- Автоматическое устройство.
- Датчик температуры.
На представленной схеме не показан котел отопления. Предполагается, что он установлен в котельной, если речь идет о централизованной системе. Однако в частных домах этот узел может стоять прямо в помещении либо в подсобке – отдельном или смежном строении. Это хорошо видно на рисунке ниже.
Виды систем отопления
Если цель и задачи системы отопления всегда одинаковы, то разновидностей существует довольно много. Классификация связана с разными признаками. Например. в зависимости от теплоносителя выделяют такие типы:
- Жидкостные (на воде, т.е. водяные).
- Воздушные (например, печка на дровах нагревает воздух).
- Комбинированные (сочетание 2 вариантов).
В зависимости от конструкции можно назвать 2 системы:
- Однотрубная – вода поступает в радиаторы через одну трубу и в нее же стекает из батарей.
- Двухтрубная – вода подается и стекает через 2 разные трубы.
На этой классификации стоит остановиться подробнее. Еще несколько десятилетий назад часто ставили однотрубные контуры. Причина в том, что они достаточно эффективные, удобны в монтаже и более доступные по цене. Но нагрев радиаторов идет неравномерно, к тому же на случай аварии приходится отключать весь стояк.
Что касается двухтрубной системы, то она более дорогостоящая как по материалам, так и по монтажу. Зато это самая эффективная схема, потому что все батареи нагреваются одинаково. Контур устойчив к аварийной ситуации, но даже если она произойдет, можно отключить лишь отдельный участок и провести ремонт, пока остальная часть будет работать бесперебойно.
Есть и другая важная классификация в зависимости от циркуляции теплоносителя:
- Естественная (гравитационная).
- Принудительная (циркуляционная).
В первом случае вода движется просто под действием силы тяжести, т.е. гравитации. Она нагревается, проходя через котел, затем попадает в расширительный бак, установленный сверху. Далее течет по подающим трубам к радиаторам и постепенно передает тепло каждой батарее. Затем стекает обратно к котлу, который стоит внизу, нагревается и снова течет к баку.
В данном случае не требуется установка какого-либо оборудования – вода течет самостоятельно. Хотя происходит это медленно, что чревато образованием засорений в трубах, естественная система полностью независима от подачи электричества. Это особенно важно в сельской местности, где сбои в энергоснабжении – не редкое явление.
В случае с принудительной схемой вода приводится в движение с помощью циркуляционного насоса. Благодаря этому нагрев идет намного быстрее, можно избежать засорений. Но оборудование зависит от электричества, поэтому в случае отключения света дом начнет остывать.
Есть и другие классификации. Например, в зависимости от источника топлива выделяют такие системы:
- газовые;
- мазутные;
- угольные, дровяные;
- электрические;
- геотермальные;
- солнечные.
В зависимости от конструкции расширительного бака можно отметить еще 2 системы:
- Открытая.
- Закрытая.
В первом случае бак представляет собой обычную емкость на несколько десятков литров, который не герметичен и просто закрыт сверху крышкой. Из-за этого происходит постоянный контакт жидкости с воздухом, в связи с чем увеличиваются риски коррозии и завоздушивания. Хотя плюсы тоже есть – бак стоит дешевле, не зависит от электричества и прост в монтаже.
Если речь идет о закрытой системе, это означает, что бак полностью герметичен за счет мембраны, которая отделяет воду от воздуха. Давление регулируется автоматически, поэтому нет необходимости добавлять жидкость (как в случае с открытой схемой). Однако нужно учесть, что емкость стоит дороже, к тому же потребуется установка дополнительного оборудования, которое зависит от электричества.
Наконец, есть и другие классификации. Например, по радиусу действия выделяют системы:
- местные;
- центральные (встречаются повсеместно в городах);
По гидравлическому режиму:
- постоянный режим;
- изменяемый.
В зависимости от особенностей движения воды:
- тупиковая;
- попутная;
- встречная.
Таким образом, система отопления, вне зависимости от вида и особенностей конструкции, имеет одну и ту же задачу – обеспечить нормальную температуру в помещении в зимний период. Требования могут быть разными, например, в жилых комнатах от +18оС, а если они угловые – от +20оС. В частных домах обычно применяют однотрубные системы с естественной циркуляцией. В многоквартирных же реализуют двухконтурные схемы с принудительным движением воды.