Системи опалення - види і класифікація

Типи джерела нагріву

Системи опалення можна ділити і класифікувати по-різному, але почати, швидше за все, краще з джерела тепла, або точніше - виду використовуваного палива. Отже, системи опалення, в залежності від виду енергоносія можуть бути:

Газові. Газ - відносно недорогий джерело енергії (мається на увазі магістральний газ, так як скраплений газ за вартістю вже можна порівняти з іншими джерелами енергії). На його основі можна реалізувати практично будь-яку схему опалення, від пальника в печі до газових конвекторів та інфрачервоних обігрівачів. Основний недолік газу в тому, що не завжди він є, точніше не завжди є можливість його провести за прийнятну суму. Ще одним недоліком газового опалення є необхідність узгодження проекту з газовими службами.
Електричні. Електрика так само дозволяє реалізувати безліч варіантів і схем опалення. Від подібних газових схем електричні варіанти відрізняються простотою установки (порівняйте монтаж водяного та електричного теплого статі) і відповідно меншими капіталовкладеннями. Мінусом електроопалення є ціна на електрику. Для заміських будинків, істотним фактором буде обмеження на споживання електроенергії, зазвичай 10-15 кВт (буває менше) і невисока якість електропостачання (скачки напруги, короткочасні відключення та ін.).
Твердопаливні (пелетні, дров'яні, вугільні). Там де немає магістрального газу, і є проблеми з електрикою, твердопаливні варіанти опалення стануть відмінним рішенням питання. Сучасне обладнання для автоматизації та дозування дуже сильно спрощує процес топки. Загальний недолік для твердого та рідкого палива, а також для зрідженого газу - то, що паливо доведеться возити і зберігати. Та й ціна, щодо магістрального газу, у цих енергоносіїв висока.
Рідкопаливні (дизпаливо, солярка, легкі сорти мазуту). Ще один варіант для автономного опалення. Сучасне обладнання, яке працює на рідкому паливі, має досить високим ККД, а системи автоматики зручний спосіб упорядкування і знижують витрату палива. Однак, пальник на рідке паливо - складне і дороге пристрій, що збільшує капіталовкладення. До недоліків також відносяться висока ціна рідкого палива і необхідність його транспортування і зберігання.
Комбіновані - системи, в яких для обігріву приміщення використовуються різні види палива. Наприклад, радіаторну водяну систему з газовим котлом можна доповнити електричним теплою підлогою або інфрачервоними обігрівачами. Все залежить від конкретних умов, необхідних параметрів мікроклімату і, звичайно, фантазії.

Сюди ж відносяться системи з комбінованими (багатопаливними) котлами. Такі котли можуть працювати на двох, трьох і навіть чотирьох видах палива. Очевидно, що такий котел збільшує безперебійність і автономність системи. Так само очевидно, що вартість таких агрегатів (і їх ремонту) буде істотно вище, і чим більше варіантів палива, яке може '' з'їсти '' такий котел, тим вище ціна.

Альтернативні системи використовують енергію землі і (або) сонця. Це майже автономні, дуже екологічні і економічні системи опалення. Головні недоліки таких систем - складність і висока вартість проектування і монтажу.

Конвективне і променисте опалення

Конвективне опалення. До нього відносяться всі види опалення, в яких теплова енергія передається завдяки переміщенню обсягів гарячого і холодного повітря. Теплий повітряний потік спрямовується вгору, холодний / остиглий повітря опускається вниз. Звідси і основний недолік конвективного опалення - великий перепад температур в приміщенні, тобто висока температура повітря під стелею і низька у статі. Найяскравішим прикладом є опалення за допомогою теплових гармат і тепловентиляторів.

Інфрачервоне (променисте) опалення - вид опалення, при якому тепло передається випромінюванням. Таке кімнатна сонечко. Опалювальні прилади розміщують безпосередньо над або під обігрівається зоною. Інфрачервоні обігрівачі - самий '' променистий '' вид опалення. Основний недолік - те, що при неправильному розрахунку (монтажі) і експлуатації (тривале використання) можна отримати перегрів предметів і тіла людини.

Конвективно-променисте. Більшість опалювальних приладів (радіатори, конвектори, теплі підлоги і стіни) є конвективно - променистими, але співвідношення конвекції і випромінювання у всіх різний.

При виборі способу опалення важливо врахувати, що оптимальним і найбільш комфортним вважається приблизно рівне (50/50) співвідношення конвективного і променистого тепла.

Теплоносій для систем опалення

Теплоносій - речовина, що застосовується для передачі теплової енергії. За типом теплоносія системи опалення можна розділити на водяні (рідинні), парові, повітряні і комбіновані. У деяких випадках теплоносій відсутній, наприклад інфрачервоне опалення.

Системи водяного опалення

Найпоширеніший, на даний момент, вид систем опалення. Звідси така кількість варіантів, схем, матеріалів і способів виконання. Коротко наведемо основну класифікацію і перейдемо до "окремих випадків".

Класифікація видів систем водяного опалення:

За способом створення циркуляції:

З природною циркуляцією / гравітаційні (за рахунок різниці тиску в контурі).
З примусовою циркуляцією / насосні (за допомогою циркуляційного насоса).

Види розводки систем опалення:

Верхня
Нижня
комбінована
горизонтальна
вертикальна;

Види труб для розводки опалення:

сталеві труби
поліпропіленові труби
металопластикові труби
Гофрована нержавіюча труба
мідні труби
PEX-труба (зшитий поліетилен).

По ходу руху теплоносія в магістральних трубопроводах:

За способом підключення приладів опалення:

однотрубні
двотрубні
колекторні
комбіновані;

За способом приєднання системи до теплової мережі:

Отже, з класифікацією в стилі Вікіпедії ми закінчили. Перейдемо до більш простому і зрозумілому поділу.

Опалювальні прилади систем водяного опалення

Опалювальний прилад - пристрій для обігріву приміщення шляхом передачі теплоти від теплоносія, що надходить від джерела теплоти, в навколишнє середовище. (Wiki)

По виду цих "пристроїв" ми отримуємо найпоширеніше поділ систем водяного опалення:

радіаторне опалення;
система «тепла підлога (стіни)»;
плінтусні опалення;
інфрачервоне водяне опалення;
комбіновані системи.

Варто зазначити, що така класифікація може бути застосована і до електричних систем без теплоносія. Але, поки, трохи докладніше розглянемо водяні системи.

Радіаторне водяне опалення

Перше на що всі звертають увагу - це вид радіаторів (батарей) опалення. Не будемо їх порівнювати в цій статті, просто перерахуємо:

чавунні радіатори
Алюмінієві радіатори (цільні і секційні)
біметалічні радіатори
Сталеві (панельні і секційні) радіатори
Кам'яні та керамічні радіатори
Гладкотрубние прилади - одна, або кілька з'єднаних разом сталевих труб.
конвектори

Мабуть, радіаторне водяне опалення - це найпоширеніший вид опалення на території колишнього СРСР. Велика частина централізованих систем опалення виконана у вигляді радіаторного опалення. У приватному (автономному) варіанті така система може бути реалізована на будь-якому енергоносії, хоча застосування альтернативних джерел енергії не завжди доцільно.

Тепла водяна підлога

Ця система продовжує набирати популярність, хоча вона складніше в розрахунку і монтажі, ніж та ж радіаторна система. По суті, тепла підлога - один великий опалювальний прилад. Якісними перевагами теплої підлоги є: рівномірний розподіл температур (НЕ гріємо стелю, плюс ногам тепло), вільні від радіаторів стіни і близьке до оптимального співвідношення променистого і конвективного тепла.

Теплі стіни влаштовані за тим же принципом що і теплі підлоги, з деякими технічними особливостями. Ця система має свої плюси і покликана вирішувати специфічні конструкційні та технічні завдання.

плінтусні опалення

Відносно нова вУкаіни система опалення. За твердженням виробників тепловіддача йде в і сторону статі, і в сторону стін. Так само зустрічається твердження, що це промениста система опалення. Це не зовсім так, адже нагрів стін відбувається за рахунок теплого повітря, що піднімається від плінтуса, тобто за рахунок конвекції. Кожна секція теплого плінтуса - це невеликий конвектор з кожухом. Монтаж секції схожий на монтаж звичайного радіатора.

Водяне інфрачервоне опалення та тепла стеля

Ще один варіант для інфрачервоного обігріву приміщення. Зазвичай такі системи реалізуються за допомогою водяних інфрачервоних обігрівачів. Тепла водяна стелю - велика інфрачервона панель, реалізована, як дзеркальне відображення системи теплої підлоги. Перевагою є те, що таку систему можна використовувати для опалення взимку і для охолодження влітку.

парове опалення

Зараз парове опалення в житлових і громадських будівлях не застосовується, через травмоопасності (температура пара 130С?). Найчастіше воно зустрічається на підприємствах, де пар застосовується для виробничих потреб або є побічним продуктом виробництва. Хоча, заборони на застосування парового опалення в приватних будинках немає. Для парового опалення можна використовувати всі види енергоносіїв, крім альтернативних (у всякому разі, поки). Як опалювальні прилади використовуються радіатори, конвектори або труби. З появою інфрачервоних панелей, можливо, парове опалення знайде нове застосування.

Повітряні системи опалення

До повітряних систем відносять системи, в яких теплоносієм є нагріте повітря. Вони діляться на централізовані системи і локальні (місцеві).

Місцеві системи повітряного опалення

У локальних системах нагрівання і подача повітря здійснюється безпосередньо в опалювальному приміщенні за допомогою опалювальних і опалювально-вентиляційних приладів.

По суті, в більшості місцевих повітряних систем теплоносій відсутній (немає перенесення теплової енергії від джерела тепла), тому до систем з повітряним теплоносієм їх можна віднести лише умовно. Прикладом локальної системи повітряного опалення є встановлені в кожній кімнаті тепловентилятори. Так само сюди відносяться теплові завіси, теплові гармати і калорифери.

Центральні системи повітряного опалення

У централізованих системах повітря нагрівається в тепловздуховий установці і по каналах подається в приміщення. В якості палива в таких системах можна використовувати всі види енергоносіїв. Альтернативні джерела енергії використовують як додаткове джерело тепла, щоб заощадити на опаленні (особливо в міжсезоння), тому що їх потужності не вистачить на повний обігрів.

Класифікація центральних систем повітряного опалення:

За способом циркуляції повітря:

Центральна система повітряного опалення з повною рециркуляцією
Центральна система повітряного опалення з частковою рециркуляцією і вентиляцією
Прямоточная центральна система повітряного опалення

Останні дві можуть бути:

без рекуперації
З рекуперацією

За способом нагрівання повітря:

Системи повітряного опалення прямого нагріву
Системи повітряного опалення непрямого нагріву.

Перевагою централізованої системи повітряного опалення є те, що в одній системі можна реалізувати опалення, вентиляцію, кондиціювання, очищення і зволоження повітря.

Системи повітряного опалення «тепла підлога» і «теплі стіни»

Принцип дії таких систем дуже схожий на водяні теплі підлоги (стіни), тільки теплоносієм є повітря. Такі системи досить екзотичні і зустрічаються рідко. Але щось в цій ідеї є :)

Огневоздушное опалення

До цього виду опалення відносяться пічне і камінне опалення. В такому опаленні теплоносій або практично відсутній, або їм є гарячі димові гази. Прикладами теплових агрегатів служать різного виду цегляні (російська, шведка, голландка і т.д.) і металеві печі (буржуйки, Булерьян, Професор Бутаков. «Бубафоня», піч на відпрацьовуванні та ін.), Відкриті і закриті каміни. Залежно від конструкції агрегату, топити можна практично що завгодно, лише б горіло.

Системи опалення без теплоносія

Електричні системи опалення

Велика частина систем без теплоносія - електричні. У таких системах електрична енергія, перетворюючись в теплову, нагріває приміщення, а не теплоносій. До таких систем можна віднести тепловентилятори та електроконвектори, однак перед цим ми їх віднесли до місцевого повітряному опалення. Більш показовими прикладами будуть електричні теплі підлоги, панельні інфрачервоні обігрівачі, інфрачервоні випромінювачі і плівкові інфрачервоні нагрівачі (ПЛЕН).

Електричні теплі підлоги

Теплий електрична підлога відрізняється від водяного тим, що його нагрівальні елементи - це мають два шари ізоляції, екрановані одножильні або двожильні кабелі. У порівнянні з водяними, електричні теплі підлоги простіше (і дешевше) при монтажі, не вимагають додаткового обладнання, прості в управлінні.

Плівкові інфрачервоні нагрівачі (ПЛЕН)

В основі їх роботи лежить принцип нагріву елементів з карбону, які запаяні в полімерну плівку. До характеристик такої плівки слід віднести: міцність, вологостійкість і термостійкість. Основні переваги - швидкий монтаж, відсутність додаткового обладнання і комунікацій (тільки електрика) і легке регулювання.

Газові ІК обігрівачі та конвектори

У цих приладах тепло виробляється при згорянні газоповітряної суміші. Тому можна віднести їх до огневоздушному опалення без теплоносія (тепло передається через тверду середу корпусу приладу). Конвектори через спосіб теплообміну (конвекція) відносяться так само до повітряного опалення. Ось така перехресна класифікація.

Інфрачервоні газові обігрівачі

«Світлі» Процес горіння у світлих випромінювачів відбувається безпосередньо на поверхні, що випромінює, тобто відкрито. Зазвичай застосовуються у великих вентильованих приміщеннях або на відкритому просторі.

«Темні» Процес горіння у темних випромінювачів відбувається в повністю закритому просторі. Принцип таких випромінювачів полягає в тому, що високотемпературні продукти згоряння газу проходять всередині теплоизлучающих труб. Середня температура на поверхні труби становить 450 - 500 ° C.