Система отопления: что это такое?

Основными среди теплозатрат на коммунально-бытовые нужды в зданиях являются затраты на отопление. Это объясняется условиями эксплуатации зданий в холодный период времени, когда теплопотери через ограждающие конструкции зданий значительно превышают внутренние тепловыделения.

Отопление — искусственное обогревание помещений здания с возмещением теплопотерь и поддержания в них заданного температурного режима.

Система отопления (далее СО) – это совокупность конструктивных элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи необходимого количества тепла в помещения, с целью поддержания в них заданного значения температуры внутреннего воздуха.

Основными элементами системы отопления являются:

1. источник тепла (котел или тепловая станция);

В зависимости от взаимного расположения источника и потребителя тепла СО подразделяются на:

• местные (источник тепла располагается непосредственно в отапливаемом помещении, либо в непосредственной близости от него; расстояние от источника тепла до дальнего отопительного прибора составляет не более нескольких десятков метров);
• центральные (источник тепла находится за пределами отапливаемых помещений, а передача тепла от источника к потребителю происходит при помощи теплопроводов тепловых сетей).

В зависимости от вида теплоносителя различают следующие типы системы отопления:

Недостатки систем газового отопления:

Использование в качестве теплоносителя высокотемпературных продуктов сгорания топлива ограничено отопительными печами, газовыми калориферами и другими местными отопительными установками, что обусловлено ухудшением состояния воздушной среды при непосредственном попадании газов в помещение. Удаление продуктов сгорания наружу по каналам усложняет систему и понижает ее КПД.

При использовании в качестве теплоносителя пара появляется возможность быстрого нагревания помещений, т.к. пар является легкоподвижной средой со сравнительно малой плотностью.

Недостатки систем парового отопления:

• пар как теплоноситель не отвечает санитарно-гигиеническим требованиям (при постоянно высокой температуре — 100 о С и более — на поверхности теплопроводов и отопительных приборов происходит разложение оседающей органической пыли;
• невозможно качественное регулирование температуры пара;
• обладает повышенным уровнем шума (особенно при возобновлении работы после перерывов).

Вследствие этих недостатков, система парового отопления не допускается к применению в жилых, общественных и административно-бытовых зданиях, а также в производственных помещениях с повышенными требованиями к чистоте воздуха. Паровое отопление допускается применять только при соответствующем технико-экономическом обосновании (например, при избытке пара, используемого в технологическом процессе производства).

Таким образом, при строительстве загородного дома целесообразно рассматривать водяное или воздушное отопление.

Достоинства водяных систем отопления

Вода представляет собой практически несжимаемую среду со значительной плотностью и теплоемкостью. Использование воды в качестве теплоносителя в системе отопления обеспечивает:

1. равномерную температуру воздуха;
2. возможность качественного регулирования при ограничении температуры поверхности отопительных приборов;
3. значительный срок службы;
4. бесшумность действия;
5. простоту обслуживания и ремонта.

Достоинства воздушных систем отопления

Воздух также является легкоподвижной средой со сравнительно малой теплоемкостью, плотностью и вязкостью. При использовании воздуха можно обеспечить быстрое изменение и равномерность температуры воздуха в помещениях, совмещать отопление с вентиляцией воздуха, а также избежать установки отопительных приборов.

По способу создания циркуляции теплоносителя в водяных и воздушных системах отопления различают системы:

• с естественной циркуляцией (гравитационные);
• с вынужденной циркуляцией (насосные).

Какая система отопления лучше

Какую систему отопления выбрать

Строительство всегда сопровождается выбором, как обустроить отопление нового дома. Однотрубная или двухтрубная система отопления используются в зависимости от поставленных задач и особенностей строения. Решение требует подробно разобраться, какая система отопления лучше подходит.

Преимущества и недостатки однотрубного контура

В такой системе используется одна труба для курсирования теплоносителя. Несколько плюсов этого вида:

• Меньшие расходы на используемый материал;
• Упрощенный и быстрый монтаж;
• Гидравлическая стабильность;
• Простая монтажная схема;
• Меньшее количество используемого теплоносителя, облегчающий слив системы.

Одноконтурная конструкция теплоснабжения дает первичную экономию средств. Количество труб, разводок, стояков и перемычек значительно меньше, чем при обустройстве двухтрубного отопления.

Недостатки однотрубной системы отопления:

• Большая потеря тепла по пути к дальним радиаторам. Последние, как следствие, требуют объемного увеличения для достижения комфортной температуры помещений. Причина уменьшения их нагрева кроется в обмене горячей воды с холодной в каждом, стоящем на пути отопительном приборе;
• Отсутствие возможности регулировать температуру отдельных батарей. Убавление подачи в одной приводит к остыванию всех последующих;
• Потребность большого напора воды. Увеличивается нагрузка на насосы и всю систему в целом. Появление протечек учащается, контур требует постоянного пополнения теплоносителя.

Важно! Одноконтурная схема крайне чувствительна к низким температурам. При замерзании малейшего участка на пути теплоносителя блокируется все теплоснабжение целиком. При этом обнаружение замерзшего элемента крайне затруднительно, а промедление в устранении проблемы приводит к замерзанию всего контура.

Преимущества и недостатки двухтрубной системы

Сравнение систем отопления невозможно без обзора двухтрубной системы. Конструктивная особенность заключается в использовании двух различных труб для подачи горячей воды и слива холодной из радиаторов.

Тепловые потери по пути следования теплоносителя незначительны, благодаря чему экономятся топливные средства. Двухконтурная схема позволяет свободно регулировать нагрев каждой отдельной батареи или отключать их.

Недостатки двухтрубной системы отопления незначительны. Схема контура сложнее, требует больше затрат на монтаж и больше времени. Однако это окупается благодаря хорошим практическим качествам.

Факт! Двухконтурная конструкция не боится замораживания отдельных участков, и они не блокируют остальные отопительные приборы, участвующие в теплообмене. Пострадавшие места легко обнаружить тактильным методом.

Другие виды отопительных контуров

Трехтрубная система представляет собой две подающие трубы и одну общую для сбора обратной воды. Ее преимущества заключаются в отсутствии необходимости применения обратных клапанов, циркуляцию обеспечивает только один насос. В результате трехтрубная конструкция проста в работе, поскольку теплоноситель расходуется автоматически между приборами. Виды таких контуров более гибки по сравнению с двухтрубными, их достоинства заключаются в удобном регулировании и автоматизированном обогреве отдельных частей здания. При выборе двухконтурного отопления и наличии достаточного бюджета имеет смысл обратить внимание на функциональность трехтрубной системы.

Бифилярная система отопления – это нечто среднее между одно- и двухтрубной схемами. Весь контур разделен на две одинаковые части со своими радиаторами, стояками и ответвлениями. Оба конца соединяются по порядку одной трубой, вначале все приборы первого, а потом второго конца. Вода в отделениях радиаторов перемещается в противоположных направлениях с разным нагревом, тем самым поддерживая одинаковую температуру на всем протяжении системы. По этому признаку бифилярная схема относится к двухконтурному отоплению, а по последовательному соединению одной трубой – к одноконтурному, что также удобно в использовании.

Работа открытой системы отопления

Выбор системы отопления зависит и от других качеств контура. Когда ставится вопрос, какую систему отопления выбрать, нужно учитывать отличия открытой и закрытой схемы теплоснабжения.

Конструкция открытой системы:

1. 1 Котел. Используются твердотопливные и газовые котлы;
2. 2 Трубопроводы;
3. 3 Батареи;
4. 4 Расширительный бачок.

Теплоноситель получает тепловую энергию при нагревании котла. Начинается процесс циркуляции под действием зональной разности давления. Конечной и отправной точкой является топливный котел. В связи с температурным расширением воды, схема требует включения расширительного бачка, в который будут попадать излишки воды.

К существенным недостаткам открытой конструкции относится потеря энергии и попадание кислорода в контур. Эти факторы снижают теплоотдачу системы. Имеется риск образования воздушных пробок и коррозии на металлических деталях.

Совет! В открытой сантехсистеме не стоит использовать в качестве теплоносителя никакие виды антифризов. Их свойство испаряться приведет к быстрой количественной потере через расширительный бачок. Кроме того, их испарения негативно влияют на здоровье жильцов.

Работа закрытой системы отопления

Замкнутая конструкция во время эксплуатации не имеет прямого доступа к открытому воздуху. Роль расширительного бачка исполняет мембранный бак. Излишки горячей воды попадают в него, продавливая резиновую мембрану. При этом находящийся в воздушной камере азот сжимается. Удаляется теплоноситель из бака специальным насосом.

Отсутствие кислородного контакта с элементами контура продлевает срок их службы. Теплоноситель не испаряется и не требует частой подпитки. Закрытая схема позволяет подключение добавочных источников теплоснабжения с их интеграцией в общую систему. Температура регулируется с помощью убавления или добавки теплоносителя.

Закрытая система требует постоянного доступа к электричеству для бесперебойной работы насосов. Несмотря на это отличие, ее работа эффективнее в небольших домах. Многоэтажные здания требуют большого количества мембранных баков и сложных расчетов.

Важно! Закрытая конструкция теплоснабжения допускает несанкционированное проникание воздуха через деформацию стыков. Их герметичность и наличие завоздушивания нужно регулярно проверять.

Выбор системы отопления

Если провести сравнение систем отопления для конкретного объекта, то их достоинства определяются масштабами здания. Открытая схема приводит к значительной потере тепла и риску насыщения теплоносителя кислородом, поэтому неудобна для небольших частных домов. Закрытая структура оптимальна в таких жилищах и нашла широкое применение. Однако в случае длительных перебоев в электроснабжении ее установка приведет к вымораживанию помещений.

В высотных постройках преимущества замкнутого теплоснабжения нивелируются необходимостью размещения очень больших мембранных баков. Чтобы закрытая схема была функциональна, их заменяют на специальные безнапорные установки, работающие в тандеме с насосами – регуляторами давления. Открытая конструкция отличается более простым процессом установки в многоэтажных зданиях. Проблема завоздушивания решается путем применения воздухоотводчиков.

(Пока оценок нет)

Какая система отопления лучше однотрубная или двухтрубная?

При проектировании системы отопления встает вопрос «Какую систему отопления будем делать? Однотрубную или двухтрубную?». В этой статье мы разберемся, что это за системы и в чем их отличие. Для того чтобы все стало понятно, начнем с определений.

Определения однотрубных и двухтрубных систем.

• Однотрубная — (сокращенно ОСО) это система, в которой все приборы отопления (радиаторы, конвекторы и так далее сокращенно обозначим их ПО) соединяются с котлом последовательно при помощи одной трубы.
• Двухтрубная — (сокращенно ДСО) это система, в которой к каждому ПО подводится две трубы. По одной из них теплоноситель подается от котла в ПО (она называется подача), а по другой остывший теплоноситель отводится обратно к котлу (она называется «обратка»).

Для полноты описания добавим еще два определения. Согласно этим определениям есть деление по принципу прокладки подводящей магистрали:

• С верхней разводкой — горячий теплоноситель сначала подается от котла в самую верхнюю точку системы, а оттуда теплоноситель подается к ПО.
• С нижней разводкой — горячий теплоноситель сначала отводится горизонтально от котла, а потом поднимается вверх по стоякам к ПО.

Однотрубная система отопления.

Как описывалось выше, в ОСО все приборы отопления соединены последовательно. Проходя через них, теплоноситель будет остывать, поэтому чем «ближе» радиатор к котлу, тем он будет горячее. Этот факт необходимо учитывать при расчете количества секций радиаторов отопления. Чем «дальше» от котла будет находиться радиатор, тем ниже в нем будет температура теплоносителя и тем большее количество секций понадобится на обогрев. Нижняя разводка возможна только для домов с одним этажом и принудительной циркуляцией в системе. При двух и более этажах уже нужна верхняя разводка труб.

Существуют два вида ОСО:

1. ОСО, в которой приборы отопления устанавливаются на «байпас»(обходную перемычку).
2. Проточная ОСО — все приборы соединены последовательно без перемычек.

Второй вид непопулярен из-за трудности регулирования температуры в радиаторах, которая вызвана тем, что невозможно использовать специальную арматуру (терморегулирующие вентиля). Так как при закрытии или уменьшении расхода через один радиатор, уменьшается расход через весь стояк. Главное преимущество ОСО — меньшая стоимость комплектующих и более простой монтаж. Наиболее популярным вариантом однотрубной системы является «ленинградка».

Рисунок из книги «Отопление и водоснабжение загородного дома» Смирнова Л.Н.

Что такое «ленинградка».

По легенде, эта система получила свое название от города, где впервые была применена. Но достоверно это подтвердить конечно же нельзя, да и не особо хочется. Итак, «ленинградка» — это однотрубная система отопления, в которой ПО устанавливаются на «байпас». Это позволяет регулировать температуру отдельных радиаторов или конвекторов или вообще их отключать, если есть такая необходимость. Все достоинства и недостатки однотрубной системы присущи для «ленинградки», поэтому для дальних радиаторов необходимо увеличивать количество секций. Возможны различные варианты разводки труб:

• Горизонтальная — труба лежит в горизонтальной плоскости и на нее уже установлены радиаторы.
• Вертикальная — труба идет вертикально через этажи и к ней подсоединяются радиаторы.

ОСО типа «ленинградка» лучше всего применять для небольших частных домов, где количество этажей не превышает два. Для больших коттеджей с протяженными системами отопления такая «ленинградка» не подойдет.

Пример реализации «ленинградки»

Двухтрубная система отопления.

Главным достоинством ДСО является то, что ко всем ПО теплоноситель приходит одинаково горячим. Это позволяет не увеличивать количество секций на «дальних» радиаторах. То есть происходит наиболее эффективное использование отопительных приборов. Наличие двух отдельных труб для подачи и «обратки» делает монтаж такой системы более дорогим. Для такого рода систем возможна как верхняя так и нижняя разводка труб и горизонтальная или вертикальная прокладка трубопроводов.

Кроме того, ДСО могут отличаться по направлению потока теплоносителя:

• Тупиковые системы — вода в подающей и обратной трубе течет в разные стороны.
• Проточные системы — вода в подающей и обратной трубе течет в одну сторону.

Рисунок из книги «Отопление и водоснабжение загородного дома» Смирнова Л.Н.

Применять двухтрубную систему можно для домов любой площади, но больше всего она годится для больших коттеджей. Её применение позволит менять расход отдельных радиаторов, не влияя при этом на все остальные. То есть, можно будет применять различные комнатные термостаты, что позволит создать комфортные условия для всех жильцов.

Резюме статьи.

Вопрос выбора типа системы отопления зависит от нескольких факторов:

• Вашего бюджета
• Площади вашего дома.
• Особенностей внутреннего устройства дома. Например, количество этажей
• Количество приборов отопления.

Чаще всего, для небольших загородных домов (не более 2 этажей) лучше подходит однотрубная система, а для больших коттеджей (с этажностью 2 и более этажа и большой протяженностью трубопроводов) эффективней будет двухтрубная система отопления. Конкретные особенности реализации той или иной системы лучше обсуждать с профессиональным проектировщиком.

Что лучше — однотрубная или двухтрубная система отопления?

Монтаж водяной отопительной системы можно проводить по-разному. Центральным узлом является установка, которая производит тепло. Она формирует температуру теплоносителя, который при помощи естественной или принудительной циркуляции доставляется до отопительных приборов по проложенным магистралям. Условно транспортную сеть можно разделить на два вида. Она может быть собрана при помощи однотрубной и двухтрубной развязки. Самостоятельно смонтировать однотрубную магистраль легче, а расчет двухтрубной системы отопления необходимо проводить с учетом многих технических параметров разных технических узлов.

Понять, какая система лучше, поможет детальный анализ принципа работы каждого варианта, а также их эксплуатационных преимуществ и недостатков. Об этом и пойдет речь далее.

Однотрубная система отопления

Однотрубная система отопления стала использоваться изначально, когда еще в Советском Союзе было завершено полномасштабное строительство малогабаритных пятиэтажек, и введено в эксплуатацию центральное отопление. Перед коммунальщиками была поставлена задача — обеспечить народ теплом и максимально удешевить его. Поэтому было решено экономить на всем, в том числе и на прокладке инженерных коммуникаций. Именно поэтому появилась на свет однотрубная система отопления, позволяющая отапливать и жилой, и промышленный сектор.

Серьезный экономический эффект при применении однотрубной системы формируется благодаря отсутствию стояков обратной подачи теплоносителя. Вертикальная сборка такой магистрали не требует больших трудозатрат, поэтому именно она чаще всего использовалась до недавнего времени. Тепловые потери при этом никто не считал. Никто не задумывался и об эффективности описываемой сборки трубопровода. Однако многолетняя эксплуатация позволила выявить все недостатки однотрубной магистрали.

Как работает однотрубная магистраль?

Принцип работы однотрубной обвязки предельно понятен. Подача теплоносителя имеет одну замкнутую систему, состоящую из отопительной установки и отопительных приборов. Они обвязаны между собой одним контуром с одним стояком. Именно он в последовательном порядке соединяет все технические узлы. Для того чтобы обеспечить транспортировку теплоносителя, нередко применяется гидравлический насос, который проталкивает горячую воду по вертикальным стоякам, проложенным в многоквартирных домах.

По схеме реализации однотрубная система делится на два вида:

Вертикальная используется для организации отопления в многоэтажных домах. В этом случае подключение батарей происходит с верхнего этажа на нижний посредством вертикального стояка. Горизонтальная обвязка лучше всего подходит для частного дома. В данном случае все радиаторы соединяются в последовательном порядке при помощи горизонтального стояка.

Отрицательные моменты использования описываемого варианта

Однотрубная система отопления

И вертикальная, и горизонтальная обвязка не всегда работает эффективно. Последовательное соединение радиаторов не позволяет регулировать температуру в отдельном помещении. Если где-нибудь посредине при помощи термоклапана слегка перекрыть подачу теплоносителя, желая снизить температуру обогрева отдельной комнаты, все последующие отопительные приборы станут холодными.

На вертикальный стояк нельзя подключать одновременно более 10 батарей. Нарушение этого правила приведет к тому, что на самом верху температура теплоносителя будет иметь максимальные показатели — примерно +105 градусов, а на нижнем этаже батареи не будут прогреваться выше +45 градусов. В зимнее время года, когда за окном стоят сильные морозы, этого недостаточно, и люди замерзнут.

Еще один серьезный минус — необходимость использования мощного насосного оборудования. Именно мощный гидравлический насос обеспечивает то необходимое давление внутри системы, которое позволяет эффективно работать однотрубной обвязке. Его включение в систему повышает эксплуатационные расходы, но не это самое страшное.

Любой гидравлический насос не может обеспечить равномерного давления внутри системы, поэтому нередко происходят гидроудары, способствующие появлению протечек. Аварии вынуждают постоянно пополнять систему водой. И это тоже приводит к дополнительным расходам.

И последний отрицательный момент эксплуатации однотрубной обвязки. Для ее нормального функционирования необходимо устанавливать специальную емкость-расширитель. При отоплении частного дома ее помещают на чердаке, и там обустраивается техническое помещение для обслуживания этого узла. В многоквартирном доме подобная задача решается по-другому. Стабильная балансировка температуры обеспечивается за счет монтажа перемычек на каждом этаже. А также за счет увеличения количества секций радиаторов, при помощи которых обогреваются нижние этажи.

Положительные моменты

Система отопления частного дома

Несмотря на такое большое количество минусов однотрубной системы есть у нее свои положительные эксплуатационные и технические характеристики. Они вполне способны компенсировать все перечисленные недостатки:

• Во-первых, с появлением новых технологий удалось ликвидировать проблему неравномерного прогрева комнат. Это делают с помощью установки современных радиаторов, доукомплектованных автоматическими терморегуляторами, термостатическими клапанами или радиаторными регуляторами. Их применение особенно актуально при обогреве частного дома.
• Во-вторых, использование байпасов и вентилей, при помощи которых осуществляется балансировка, а также удобных шаровых кранов и надежной затворной аппаратуры позволяет проводить ремонт одного отопительного прибора без отключения всей системы в целом.
• В-третьих, на сборку однотрубной системы по-прежнему уходит в 2 раза меньше материала, чем на монтаж двухтрубной системы. Отсутствие лишних труб, перемычек и сложных подводов к батареям позволяет не только экономить на покупке дополнительных элементов и монтаже самой магистрали, но и прокладывать трубопровод, который выглядит более эстетично.

Двухтрубная система отопления

Принцип работы двухтрубной системы отопления несколько отличается от той, что была описана выше. В данном случае теплоноситель поднимается по стояку и подводится к каждой батарее отопления. А потом по обратке возвращается назад в трубопровод, который транспортирует его в отопительный котел.

При такой схеме радиатор обслуживается двумя трубами — подачей и обраткой, поэтому система называется двухтрубной.

Какие преимущества обеспечивает такая разводка?

На что можно рассчитывать, выбрав данный вариант организации отопления частного и жилого многоквартирного дома?

• Подобная система позволяет организовать равномерный обогрев каждого радиатора. В любую батарею, на каком бы этаже она ни находилась, горячая вода поступает с одинаковой температурой. При желании на радиатор можно установить термостат, и тогда погода в доме поддается самостоятельной регулировке. На теплоотдачу радиаторов, установленных в других квартирах, использование термостата в отдельно взятом помещении никак не влияет.
• В двухтрубной обвязке при циркуляции теплоносителя нет больших потерь давления. Поэтому для нормального функционирования системы мощный гидравлический насос не нужен. Вода способна циркулировать благодаря гравитационной силе, то есть самотеком. А если напор воды слабый, достаточно установить маломощную насосную установку, более экономичную и простую в обслуживании.
• При помощи запорной аппаратуры, байпасов и вентилей легко организовать такие схемы, которые позволят ремонтировать при необходимости один отопительный прибор, не отключая все отопление дома.
• Еще один дополнительный бонус двухтрубной обвязки — возможность использования попутного и тупикового движения горячей воды.

Что такое попутная схема? Это когда вода и в подаче, и в обратке течет в одном направлении. В тупиковой схеме вода в подаче и обратке циркулирует в противоположных направлениях. При попутном движении при условии использования радиаторов одинаковой мощности устанавливается идеальная гидравлическая балансировка. Поэтому нет необходимости дополнительно использовать батарейные клапаны предварительной настройки.

Если отопительные приборы имеют разную мощность, придется высчитывать теплопотери каждого, проводить расчет и увязывать радиаторы при помощи термостатических клапанов. Сделать это самостоятельно без знаний и умений очень сложно.

Обратите внимание! Попутный гидравлический самотек используется там, где монтируются трубопроводные магистрали большой протяженности. Для коротких систем применяется тупиковая схема движения теплоносителя.

Классификация двухтрубной системы отопления

Классификация двухтрубной обвязки производится по расположению трубопровода и по способу обустройства разводной системы.

По расположению трубопровода она делится на вертикальную и горизонтальную. При вертикальной схеме все батареи подключаются к вертикальному стояку. Применяется чаще всего такой вариант в многоквартирных домах. Главное преимущество данного подключения — отсутствие воздушных пробок.

Для частного дома большой площади специалисты рекомендуют выбирать горизонтальную двухтрубную разводку и устанавливать сразу в каждый радиатор кран Маевского. Он нужен для стравливания воздуха, а пример его правильного монтажа был уже не раз детально описан в предыдущих статьях.

По способу разводки двухтрубная система может быть с нижней и верхней обвязкой. В этом случае стояк подачи горячей воды помещается в цокольном этаже или подвале. Обратная магистраль располагается здесь же, но устанавливается ниже подачи. Все радиаторы находятся наверху. К общему контуру подключается верхняя воздушная линия, позволяющая выводить из системы лишний воздух.

При монтаже верхней обвязки вся разводящая магистраль монтируется на утепленном чердаке здания. Там же устанавливается и расширительный бак. Использовать такую схему нельзя при наличии плоской крыши.

Недостатки двухтрубной системы

Сравнивая две схемы обвязки батарей, легко сделать вывод, какая лучше. Двухтрубная в любом случае намного эффективнее. Но у нее есть один существенный недостаток. На ее сборку понадобится вдвое больше труб. Кроме того, к ним в комплекте идет большое количество крепежных элементов, вентилей и фасонных деталей, поэтому монтаж двухтрубной системы обходится гораздо дороже.

До недавнего времени, когда для сборки двухтрубной обвязки использовались стальные трубы и трудоемкие процессы их сварки, сумма выходила запредельной. С появлением металлопластика и технологии горячей пайки прокладка двухтрубной магистрали стала доступной практически всем.

Обобщение по теме

Надеемся, вы сделали для себя вывод, какая система обвязки батарей отопления лучше — однотрубная или двухтрубная. Для частного дома небольшой площади и многоэтажной постройки, высота которой не превышает 5 этажей, однотрубная обвязка может стать идеальным вариантом. Во всех остальных случаях стоит использовать двухтрубную схему.