Расценки на работы обновляются до цен 2024 года. Просим всех неравнодушных специалистов принять участие. Присылайте свои прайсы, замечания, дополнения на почту 89105049685@mail.ru с пометкой ПРАЙС 2024.





Системы отопления

Отопительные устройства известны с давних времён. Первобытные жилища отапливались открытым огнём: костёр разводили в центре помещения и, кроме обогрева, использовали для приготовления пищи. С годами менялась технология строительства, а вместе с ней менялось и устройство отопления. Однако и в наши дни огонь является основой как простейших приборов, так и сложных отопительных систем. Даже открытый огонь применяется до сих пор в печах и каминах.

И если камины выполняют теперь больше декоративные функции, то печи всё ещё используются повсеместно. Имея многовековую историю и множество вариантов конструкции, печь надёжно служила людям: с её помощью согревали дом, готовили еду, сушили травы и зерно, на ней спали.

   Несмотря на кажущуюся простоту, правильно сложить камин или печь может только специалист (печных дел мастер). Традиционными материалами для кладки являются керамические (в т.ч. огнеупорные) кирпичи и глина. Также используются чугунные решетки, дверцы и задвижки. Но, несмотря на свою универсальность и эффективность, печь, а тем более  камин, имеют недостатки, не удовлетворяющие современным требованиям к отоплению, особенно для домов постоянного проживания. Печь не может равномерно прогреть внутреннее пространство дома, за ней нужно постоянно приглядывать: подкладывать дрова, регулировать "тягу" в дымоходах, вычищать золу. Другими словами, возникает необходимость так распространить тепло в объёме помещений, чтобы температура воздуха и окружающих предметов, находящихся в отапливаемом помещении, везде была одинаковой и комфортной для проживания, а также максимально упростить уход за таким отоплением. Добиваются этого применением распределённых в объёме помещения источников тепла и автоматизацией процесса их нагрева до необходимой температуры.
  Температура - это энергетическая характеристика физического тела, определяющая, в том числе, его агрегатное состояние: твердое тело, жидкость, газ, плазма.
   Тепло (не строго научное, но распространённое понятие, также: тепловая энергия) в данном случае, передаётся посредством электромагнитного излучения инфракрасного диапазона, которое при попадании на непрозрачные предметы, поглощается и вызывает их нагревание (повышение температуры).
   Воздух, будучи прозрачным для электромагнитных волн, может нагреваться при непосредственном контакте с нагретым предметом. Таким образом, существует два типа источников тепла: батарейные и лучевые. Батарейные - нагревают воздух и, за счёт его циркуляции, нагревают помещение. Лучевые - нагревают непрозрачные предметы в помещении (в т.ч. стены, полы), а уже они непосредственно передают тепло воздуху. Батарейные нагреватели нашли широкое применение как в малоэтажном строительстве, так и в многоквартирных домах. Это чугунные (алюминиевые, стальные) радиаторы или конвекторы жидкостной системы отопления.

Для нагрева самого радиатора используется теплоноситель (вода, антифриз), поступающий по трубам от котла. Антифриз не замерзает и поэтому в разных аварийных ситуациях котёл, трубы и радиаторы в мороз не разорвёт. Существуют также и электрические батареи. В них в качестве теплоносителя используется специальное масло.

Конвекторы отличаются от радиаторов, в основном, наличием вертикальных экранов, способствующих циркуляции воздуха.

Есть конвекторы со встроенным вентилятором. Такие аппараты называются тепловентиляторы или тепловые пушки. Существует множество подобных устройств: с питанием от электрической сети, газовые, настенные или напольные.

   В батарейных системах отопления чаще всего применяют принудительную циркуляцию теплоносителя с помощью электрического насоса. Это позволяет быстро и равномерно нагреть радиаторы. Двигатель насоса питается от сети и управляется автоматикой котла.
    В системах с жидким теплоносителем в гидравлической схеме нужно устанавливать расширительный бачок и воздушный клапан. Воздушный клапан выводит остатки воздуха из трубопровода и препятствует возникновению "воздушных пробок". Расширительный бачок  отводит из системы "лишний" теплоноситель, образовавшийся за счет увеличения объёма жидкости при её нагревании. Для  устройства трубопроводов в настоящее время в основном применяют металло-пластиковые трубы. Они удобны в монтаже, неприхотливы  и  надёжны  в  эксплуатации. 
Сердцем батарейной системы отопления с жидким теплоносителем, как самой распространённой в малоэтажном строительстве, является котёл.

КОТЛЫ.

   В настоящее время имеется широкий выбор котлов для применения в частных малоэтажных домах. Это, в основном,  низкотемпературные котлы с температурой жидкого теплоносителя до 110 градусов Цельсия.
   По своей конструкции котлы просты и имеют в составе следующие основные узлы:
- теплогенератор (горелка, топка) – обеспечивает горение топлива с целью получения тепла;
- теплообменник – обеспечивает передачу тепла теплоносителю;
- устройство автоматики – контролирует подачу топлива и температуру;
- устройства подачи воздуха и отвода газов.
Современные котлы надёжны, безопасны и экономичны, способны работать длительное время автономно. Это и определило их популярность в системах отопления. Широкий диапазон мощностей позволяет подобрать котёл для домов практически любой площади и этажности, а наличие котлов, работающих на разных видах топлива, сделает отопление практически независимым от внешних условий. Пожалуй, не существует такого случая, при котором нельзя было бы устроить систему отопления, основанную на применении котла.
   Грубо оценить мощность котла можно исходя из средней цифры в 1 кВт на ~30 кубических метров отапливаемого помещения для хорошо утеплённого дома постоянного проживания.
Следует заметить, что тепловой расчёт,  проектирование и монтаж таких систем  должны выполнять профессионалы. Здесь важно правильно учитывать множество факторов, влияющих на мощность котла, гидравлическую схему, радиаторы и конструкцию дымоходов. Это объем и конфигурация отапливаемого помещения,  теплопроводность стен и перекрытий, площадь остекления, климат и т.д. Поэтому нет и не может быть какого-либо одного универсального решения – каждый проект должен рассматривается индивидуально.
  По виду топлива котлы подразделяются на газовые, жидкостные, твёрдотопливные, электрические и комбинированные. Выбор того или иного типа котла зависит от доступности конкретного вида топлива, сложности (стоимости) организации его доставки и эксплуатационных расходов.
    Наибольшее распространение получили газовые котлы.
По способу установки котлы бывают настенные и напольные.

Настенные котлы применяют для отопления небольших помещений, обычно до 200 кв. метров. Те и другие делятся на одно- и двухконтурные. Двухконтурный котёл одновременно обеспечивает отопление и горячую воду для бытовых нужд. Вода подогревается в бойлере или проточным способом, если потребности в ней невелики. Бойлер – это ёмкость для подогрева и хранения воды.

Он позволяет получить горячую воду в любой момент, однако занимает больше места и требует дополнительного расхода топлива для поддержания заданной температуры.
   Многие модели современных котлов имеют встроенный бойлер. Если предполагается значительный расход горячей воды (в доме несколько ванных комнат или душевых кабин) котёл можно доукомплектовать бойлером большего объёма. В этом случае сам котёл может быть одноконтурным.
   По способу удаления отработанных газов котлы бывают с естественной или принудительной тягой. В котлах с естественной тягой (или открытой камерой сгорания) воздух поступает непосредственно из помещения, а газы отходят в дымоход.

   Если соорудить дымоход по каким-либо причинам невозможно, или котёл будет смонтирован в не предусмотренном для него месте, применяют котлы с закрытой камерой сгорания (с принудительной тягой). В конструкции такого котла имеется турбина (вентилятор), которая удаляет продукты горения из топки. В этом случае вместо большого традиционного дымохода устанавливают простой и недорогой коаксиальный дымоход – труба с вставленной в неё другой трубой меньшего диаметра.

Полученные таким способом два разделённых канала используются для подачи воздуха и для отвода газов. Котлы с закрытой камерой сгорания не сжигают кислород внутри помещения. Практически все современные котлы имеют регулируемую мощность горелки, позволяющую плавно менять температуру в зависимости от потребности, тем самым экономя топливо и продлевая ресурс теплообменника. Коэффициент полезного действия (КПД) газового котла превышает 90%.
   В случае, если нет возможности подключиться к газовой магистрали, возможно применение котла на жидком топливе (солярке).

Такие котлы по характеристикам приближаются к газовым, но их установка обойдётся дешевле. Котёл на солярке требует помещения с хорошей вентиляцией, он коптит и, в отличие от газового, требует ухода. Топливо хранится в резервуаре (цистерне) возле дома. Ориентировочно расход топлива можно определить так:  Расход (л/час) = Мощность горелки (кВт) / 10 . Существуют комбинированные котлы, способные работать на солярке и на газе.

Если газ и солярка недоступны, устанавливают котлы на твёрдом топливе. В качестве топлива в таких котлах используются дрова, уголь, топливные брикеты и пеллеты (торфяные или древесные).

Все они требуют устройства хранилища твёрдого топлива и регулярного ухода. Разновидностью котлов, работающих на дровах, являются газогенераторные котлы (с пиролизным сжиганием древесины).

В таких котлах горят не только дрова, но и газ, выделяющийся из дерева под воздействием высокой температуры. В результате значительно повышается эффективность горения (КПД достигает 85%). Известны также и котлы на пеллетах, работающие по такому же принципу. Котлы на пеллетах, как и на дровах, экологически чистые.

Если в дровяной котёл нужно регулярно подбрасывать дрова, котёл на пеллетах сам отбирает из бункера топливо. Но и он нуждается в периодическом уходе.  Развитие комбинированных котлов привело к появлению универсальных  ("всеядных") аппаратов, способных работать на любом виде топлива.

Но такие устройства достаточно сложны в конструкции и дороги. Более простым по конструкции является электрический котёл. Он состоит из теплообменника со встроенными нагревательными элементами и устройства автоматики.

В качестве нагревательного элемента обычно применяются ТЭНы (трубчатые электронагреватели). Но известны также и электродные нагреватели.

В электродных котлах нагрев теплоносителя происходит за счёт его ионизации в замкнутой камере при прохождении через него электрического тока. Они значительно меньше по размеру и обладают всеми преимуществами электрических котлов. Однако для них целесообразно использовать специальный антифриз.
Некоторые котлы имеют в составе циркуляционный насос, расширительный бачок и предохранительный клапан.
Электрические котлы просты в монтаже и эксплуатации, не требуют отдельного помещения и дымохода. Работают бесшумно, экологичны и недороги. Основным их недостатком является высокий расход электроэнергии, для мощных моделей (более 10 кВт) необходима трёхфазная сеть 380 Вольт.


    В настоящее время широкую популярность обрели так называемые «тёплые полы». Вся конструкция состоит из нагревательного элемента, расположенного равномерно по всей площади отапливаемого пола.

Наилучшие результаты можно достичь с применением в качестве покрытия пола материалов с высокой теплопроводностью, например – плитки, линолиума, ламината. Нельзя укрывать тёплый пол коврами. Нагревательные элементы в тёплых полах бывают электрические и жидкостные. Электрический нагревательный элемент – это кабель с высоким удельным сопротивлением (как в утюге). Регулируя ток в кабеле можно менять температуру пола. Жидкостный нагреватель – это шланг. Через него пропускают теплоноситель: принцип работы схож с батарейной системой отопления на основе котла.
И тот и другой имеют как свои преимущества, так и недостатки. Электрический тёплый пол проще в монтаже, но дороже в эксплуатации в больших помещениях. Для электрических тёплых полов иногда применяют инфракрасные плёночные нагреватели. У них в качестве нагревательного элемента используются тонкие графитовые плёнки.

Такой нагреватель представляет собой тонкий гибкий лист. Он может монтироваться непосредственно на деревянные поверхности. По разным оценкам, эффективность плёночного нагревателя до 15% выше чем у кабельного.  Но лучше такой инфракрасный обогреватель  монтировать на потолок и на стены. Это его основной  режим работы, как лучевого источника тепла. Ввиду того, что его рабочая температура невысока, он пожаробезопасен  и не сжигает кислород. Плёночный нагреватель дороже кабельного. При равных характеристиках с батарейной системой и электрокотлом, инфракрасные плёночные нагреватели дешевле в установке и более долговечны в эксплуатации. Однако, следует помнить, что на 1 кубический метр пространства помещения приходится ~5 Вт мощности такого нагревателя, чего может быть не достаточно для поддержания нужной температуры. Если поверх плёночного нагревателя установлено декоративное покрытие, препятсвующее прохождению инфракрасного излучения, такой обогреватель будет работать как батарея. В этом случае его эффективность существенно снизится.
   Кроме плёночного нагревателя, к лучевым системам отопления относятся электрические инфракрасные нагреватели. Оборудованные рефлектором, такие приборы способны быстро прогреть находящиеся в помещении предметы. Даже находясь на улице в прохладную погоду, возле такого обогревателя будет тепло.

Но, из-за высокой температуры нагревательного элемента, такие аппараты сжигают кислород в помещении. Существует множество конструкций таких отопительных приборов: напольной, настенной и потолочной установки.

   С ростом популярности каркасных (щитовых, "канадских") домов с воздухонепроницаемым утеплителем, всё чаще стали применяться  системы воздушного отопления. В них в качестве теплоносителя используется воздух, поступающий от теплогенератора в помещение  и обратно по воздуховодам с помощью вентилятора. Воздуховоды - это металлические короба, расположенные в стенах (полах, потолках).


Бывают и гибкие воздуховоды. Малая инерционность системы позволяет быстро прогреть помещение, а благодаря частичному забору воздуха с улицы, воздух в помещении всегда будет чистым и свежим. Такую систему можно переводить в "ждущий" режим, при котором достигается экономия топлива, или вообще отключать, без опаски заморозить. В летнее время воздуховоды могут использоваться для централизованного кондиционирования и вентиляции дома. Отсутствие труб и радиаторов делает систему воздушного отопления дешевле, чем аналогичная по характеристикам система с жидким теплоносителем. Теплогенератор чаще всего применяется газовый или электрический.


 
Для работы воздушной системы отопления желательно предусмотреть источник аварийного электропитания вентилятора.

   Все рассмотренные выше системы отопления можно отнести к разряду классических. Они потребляют топливо, электроэнергию, что в условиях роста цен на энергоносители может заметно сказаться на семейном бюджете. Но существуют способы, позволяющие если не полностью, то в значительной мере сэкономить на расходах на топливо. Одним из таких способов может быть применение солнечных коллекторов. В них происходит нагрев теплоносителя за счет поглощения солнечного излучения. Для справки: мощность потока солнечного излучения, без учёта потерь в атмосфере, составляет около 1350 Ватт на квадратный метр. Разумеется, нельзя рассчитывать постоянно на такой подарок от Солнца – в облачную погоду в Европе, например, она может быть менее 100 Ватт на квадратный метр. Поэтому возникает задача не только эффективно поглощать солнечную энергию, но и сохранять её. Удачным решением является конструкция солнечного вакуумного коллектора.


Это плоская панель со стеклянными трубками, внутри которых находятся медные трубки меньшего диаметра. Медные трубки покрыты специальной тёмной краской, выдерживающей высокую температуру (200 градусов по Цельсию и более) и способствующей лучшему поглощению солнечного излучения. По ним циркулирует теплоноситель. Внутри стеклянной трубки создают вакуум. Вакуум, не обладая теплопроводностью, препятствует конвективной передаче тепла от нагретой медной трубки в окружающее пространство. Такая конструкция работает как термос. Стеклянные трубки изготавливают из особо чистого и прозрачного стекла. У современных солнечных вакуумных коллекторов степень поглощения солнечной энергии достигает 98%.  Срок службы более 15 лет. Летом они могут полностью обеспечить дом горячей водой. Способные работать зимой, такие устройства послужат весомым дополнением к основной системе отопления. В остальном такая система отопления (или горячего водоснабжения) по своей гидравлической схеме и работе автоматики похожа на батарейную.

  Другой альтернативной системой отопления является применение теплового насоса. По сути, это холодильник с источником низкой температуры во внешней среде. Принцип работы основан на том, что хладагент испаряется в камере с низким давлением и температурой, а конденсируется в камере с высоким давлением и температурой. Таким образом осуществляется перенос тепла от холодного тела к нагретому за счёт работы теплового насоса. Без него такой процесс невозможен. Низкотемпературная камера охлаждается за счёт циркуляции незамерзающего теплоносителя в коллекторе, расположенном в грунте, в воде или на открытом пространстве. В камере с высоким давлением и температурой происходит передача тепла к теплоносителю системы отопления дома. Для работы такой системы нужна электроэнергия, питающая двигатель теплового насоса. При этом на каждый затраченный кВт электроэнергии тепловой насос вырабатывает 2...4 кВт тепловой энергии. Залогом устойчивой работы такой системы отопления является постоянство температуры в коллекторе ("холодном теле"). Тепловые насосы позволяют значительно экономить электроэнергию или газ, однако требуют начальных вложений и трудозатрат в устройство коллектора. Например, если коллектор укладывать в грунте (на 0,5 метра ниже уровня промерзания), можно достичь тепловую мощность ~20 Вт на 1 метр трубопровода. Для скважин ~40 Вт, для коллектора, уложенного в воде ~30 Вт. Дополнительным преимуществом теплового насоса является возможность переключения с отопления зимой на охлаждение (кондиционирование) летом.

Информация рубрики базируется на опыте профессиональных строителей, нормативных документах, рекомендациях производителей стройматериалов, оборудования и комплектующих.

Есть интересная статья или совет? Пишите: office@62tender.ru

Нас находят по запросам: