Автономные системы отопления дома
Автономные системы отопления дома

Центральная система отопления предполагает один узел (как правило, он обслуживает целый комплекс зданий), от которого теплоноситель подается во все помещения. Теплоноситель нагревается до высоких температур непосредственно в ТЭЦ, после чего разносит тепло по помещениям.

В настоящее время существует два вида разводки: однотрубная и двухтрубная.

Однотрубная система

Однотрубные системы все чаще можно встретить в домах старой постройки, двухтрубная разводка активно применяется с 70-х годов. Однотрубная система отопления предполагает собой последовательное соединение всех радиаторов стояка, в которые подается теплоноситель. Подобная система имеет несколько явных минусов. Во-первых, перекрыть воду возможно безболезненно лишь в последнем радиаторе в цепи. Находящиеся посередине или в начале в случае их блокировки, заблокируют и все последующие в цепи приборы.

То есть в случае прорыва трубы или срочной замены одного из тепловых приборов, страдать вынуждены все. Еще одним существенным недостатком подобной системы будет то, что она требует значительно большего количества тепла в единицу времени, а значит, и должна выдерживать большие тепловые нагрузки. Единственный плюс — относительная, по сравнению с другими, дешевизна, которая обусловлена простой системой подключения, и минимальное количество необходимых труб.

Двухтрубная система

Двухтрубная система работает по несколько иному принципу. В ней система подачи теплоносителя закольцована: по одной трубе подводится он, а по другой отводится, а радиаторы к такой системе подсоединены параллельно. Поэтому при блокировке одного остальные не страдают. Поскольку трубы две, то и рабочее давление значительно меньше. Впрочем, тут тоже есть свой минус — зачастую в радиаторах теплоноситель может застояться и помещение обогревается не столь хорошо. Подобная система требует значительно больше усилий при постройке и больше финансовых затрат на материалы. Поэтому встречается уже в современных многоэтажках.

Еще одной особенностью центрального отопления является ежегодная профилактика — а именно, слив теплоносителя, с последующей его заливкой. А именно этого большинство радиаторов не любит, поскольку лишнее соприкосновение с воздухом вызывает ускорение процесса коррозии. Кроме того, зачастую возникают воздушные пробки, которые не позволяют теплоносителю поступать в радиаторы.

Наконец, в центральной системе отопления всегда случаются гидравлические удары — первый враг всех без исключения систем центрального отопления. Причиной этому — резкая подача сильного напора теплоноситель в трубы. В идеале на входе существует специальный преобразователь (его можно найти в элитных домах), который регулирует подачу напора. Но в типовых постройках и на большинстве предприятий такого преобразователя нет, и многие радиаторы попросту разрывает.

Именно поэтому при выборе радиатора, который в дальнейшем будет работать в системе центрального отопления очень важно учитывать не только его рабочее давление (от 6 до 10 атм), но и давление, при котором радиатор проходил испытания и опрессовывался — это минимум в 1,5 раза выше рабочего.

Тепловая независимость

Альтернативой центральному отоплению служит автономное отопление. Таким отоплением оснащаются коттеджи, небольшие частные дома, частные предприятия и маленькие производства, строительство которых проводилось с учетом специфики центрального отопления и необходимости независимости от прихотей тепловиков. Сегодня некоторые дома также могут обзавестись автономным отоплением и отсоединиться от центральной теплосистемы.

Преимущества автономных систем — это отсутствие недостатков, присущих центральному отоплению. Никаких гидравлических ударов — поскольку система не столь большая и частная, всегда присутствует регулятор. Радиаторы не подвержены агрессивному влиянию коррозии — теплоноситель всегда очищен и его не сливают раз-два в год. Да и давление внутри системы, как правило, не более 3-5 атмосфер, что позволяет устанавливать практически любые радиаторы.

Автономная система работает от отдельного котла, который обеспечивает нагрев и бесперебойную циркуляцию теплоносителя по трубам и радиаторам, обогревая все помещения. Движение теплоносителя по трубам обеспечивается двумя способами — принудительной и естественной циркуляцией. В первом случае теплоноситель заставляет циркулировать по системе специальный насос. В случае его отключения система быстро остывает, однако при бесперебойной работе проблем с теплом не бывает. Насосом же регулируется и давление в теплосети.

Естественная же циркуляция обеспечивается за счет разности в плотности теплоносителя — плотность в подающей трубе ниже, поскольку жидкость нагрета до высоких температур. Наполняя радиаторы и трубы, теплоноситель остывает, его плотность увеличивается и, возвращаясь по кругу, он выталкивает вновь нагретую жидкость.

Таким образом, жидкость в отопительной системе циркулирует по кругу и обогревает всю тепловую цепочку. Важно при этом обеспечить свободное прохождение по трубам и бесперебойный нагрев теплоносителя. Для оптимальной работы автономной теплосети гидравлическое сопротивление труб, по которым проходит теплоноситель, должно быть минимальным, а разница высот столбов холодной и горячей воды — максимальной.

Чтобы правильно построить автономную систему отопления необходимо следовать нескольким правилам.

Во-первых, сам котел должен располагаться максимально низко по отношению к радиаторам. Минимальное расстояние составляет 300 мм.

Во-вторых, для обеспечения лучшей циркуляции подающие трубы должны быть максимально горячими, для чего их изолируют (вмуровывают в стену и теплоизолируют по возможности), а отводящие трубы — максимально холодными. Поэтому их следует оставить открытыми.

В-третьих, следует помнить, что каждый лишний сантиметр трубы отбирает тепло. Поэтому трубы в системе должны быть максимального диаметра и с минимальным количеством поворотов. Подающий стояк должен обладать диаметром минимум 40 мм для обогрева площади до 100 кв. м и минимум 52 мм для площади до 300 кв. м. Чем больше площадь, тем больше и диаметр входящей трубы. Диаметр же распределяющих труб должен равняться диаметру стояка и уменьшаться пропорционально разветвлению. Такой параметр, как уклон горизонтальных труб, тоже важен и должен составлять от 0,005 до 0,01 в зависимости от котла.

В любом случае производить расчет и монтаж автономной системы отопления должны профессионалы, и ее выполнение требует особой аккуратности и щепетильности. Следует отметить, что зачастую автономную теплосистему монтируют и проводят разводку уже после выполнения отделочных работ. Важно при этом обратить внимание не только на саму разводку, но и на котлы, которых на рынке представлено великое множество и каждый из них требует тщательного изучения.

Прежде чем выбирать радиатор, следует точно знать, к какой системе отопления его подключать. Ведь те приборы, которые идеально выдерживают нагрузки автономной сети, при первом гидравлическом ударе попросту лопнут.

Материал для «гармошки» (чугун ли, сталь ли..)

Пару десятков лет назад выбора в радиаторах не было и все помещения — жилые, общественные, промышленные — были оснащены чугунными «гармошками». Сегодня же предложение на рынке отопительных приборов велико. Условно все представленные радиаторы можно разделить на несколько групп:

  • секционные;
  • панельные;
  • трубчатые-конвекторы;
  • дизайн-радиаторы.

Радиаторы, которые состоят из секций и называются секционными — те самые, которые «гармошками» размещаются в большинстве помещений. От количества секций зависит и количество излучаемого ими тепла — больше секций — больше тепла в помещении. Возможность выбирать количество секций позволяет установить подобные радиаторы практически в любых местах — в неординарных архитектурных решениях, нишах, простенках и т.д. Важно при этом, чтобы радиатор по размеру был не меньше 2/3 окна.

Расположение отопительного прибора под окном логично — поток холодного воздуха попадает в помещение именно из окна. Если помещение большое и окон не много (цех), радиаторы размещают вдоль стен, где чаще всего возникают сквозняки. Оптимальный внешний вид секционного радиатора — та самая гармошка. Она сконструирована таким образом, чтобы циркуляция воздуха была оптимальной. Принцип работы секционных радиаторов таков, что в среднем 30-35% тепла они излучают, а 65-70% нагретого воздуха получается путем конвекции, что позволяет обогреть помещения с высокими потолками.

Изготавливают секционные радиаторы из чугуна, стали, алюминиевых сплавов либо комбинированных металлов. Каждый из этих материал имеет свои особенности.

Чугунные радиаторы

Классические чугунные радиаторы на первый взгляд кажутся «питекантропами» в нашем легком хай-техническом веке. Однако именно чугун прошел проверку временем и отечественными тепловыми системами. Средний срок службы у таких радиаторов — 40-60 лет. Чугун — материл, в наименьшей степени подверженный коррозии, которая занимает второе место (после гидравлических ударов) по сокращению срока службы радиаторов.

Поскольку теплоноситель в центральных системах отопления далеко не идеален по своим химическим показателям, а в нагретом состоянии он еще и активен, то накипь и коррозия разрушают радиаторы с большой скоростью. Чугун же — один из самых устойчивых металлов. Кроме того, чугун обладает низкой теплопроводностью, за счет чего долго сохраняет тепло. Если говорить о выносливости, то рабочее давление 6-8 атмосфер.

Толстые стены чугунных секционных радиаторов также способствуют сбережению тепла. Однако в этом же скрыт и главный минус подобных радиаторов — тепло они отдают слишком медленно и для обогрева помещения необходим не один час (чем больше площадь, тем больше времени необходимо на ее обогрев). Поэтому в системах, которые оснащены автоматическими системами поддержания температуры, чугунные секционные радиаторы «приживаются» сложно.

Еще один недостаток чугуна — его немалый вес. Поэтому слишком длинную «гармошку» сделать очень непросто, важно, чтобы стена, на которой располагается радиатор, выдержала его тяжесть.

Огромные чугунные гармошки никак не украшают помещения, однако скрыть его можно при помощи декоративных решеток. Кованые или деревянные они не только скроют «красоту», но и придадут интерьеру шарм. Впрочем, в промышленных помещениях подобного изъяна можно не опасаться.

Стоимость чугунных отечественных радиаторов у нас по старинке еще низка — от 30-35 у.е. за 1 кВт, в то время как западные аналоги могут стоить в 3-4 раза дороже, что обусловлено дороговизной производства и высокой стоимостью чугуна.

Секционные радиаторы из стали

Секционные радиаторы из стали так же, как и чугунные, состоят из секций, которые штампуют из листовой стали. Сталь обладает большей теплопроводностью, чем чугун, и нагревает помещение значительно быстрее. Также стальные отопительные приборы легче и обладают более изысканным внешним видом.

В среднем для одного блока необходимо 15-20 секций. Однако существенным недостатком стальных радиаторов является их «слабость» — рабочее давление они выдерживают до 5-7 атмосфер, не говоря уже о гидравлических ударах. Именно поэтому стальные секционные радиаторы идеальны для автономной теплосети (коттеджи, частные дома). Стоимость стальных радиаторов составляет порядка 40-70 у.е./1 кВт.

Секционные радиаторы из алюминия

Алюминий — материал, который привлекает многих благодаря своему эстетическому внешнему виду, легкости и высокой теплопроводности. Едва появившись на российском рынке, они уверенно начали занимать лидирующие позиций. Цельнолитые или прессованные алюминиевые радиаторы значительно превосходят своих чугунных и стальных собратьев также по теплоотдаче (помещение нагревается за считанные минуты) и легкости.

Кроме того, такие приборы занимают значительно меньше места, оснащены специальным оребрением, которое увеличивает конвекцию, очень легки, идеально подходят для автоматических систем и прекрасно встраиваются в отопительные системы. Однако именно алюминий из всех материалов подвержен большей коррозии. Теплоноситель, разогретый до высоких температур вступает в реакцию с алюминием и изнутри радиатор изнашивается за несколько лет.

Теплоноситель же в городских теплосетях оставляет желать лучшего по всем химическим показателям. Еще одна проблема алюминиевых радиаторов — давление. Так же, как и стальные, они выдерживают очень небольшие нагрузки — до 6-7 атмосфер. Поэтому алюминиевые радиаторы пригодны в большей степени для использования в автономных теплосетях.

Большинство представленных на нашем рынке алюминиевых радиаторов имеют итальянское или турецкое происхождение. И, несмотря на все паспортные данные продукции, важно помнить, что климат в Турции или Италии куда мягче русских морозов, и производителям в принципе сложно осознать весь спектр нагрузок, не говоря о чистоте теплоносителя.

Стоимость алюминиевого радиатора составляет 50-80 у.е. за 1 кВт.

Наконец, одно из последних достижений — биметаллические радиаторы. Суть этих изделий в том, что изнутри они стальные, а снаружи покрыты алюминиевым сплавом. Подобная «слоистость» обеспечивает, с одной стороны, устойчивость изделия к коррозии и давлению: они способны выдержать порядка 18-20 атмосфер до разрушения, а с другой — легкую теплоотдачу и эстетический внешний вид.

Несомненно, именно такие приборы могут быть идеальны для жилого пространства — прекрасно передающие тепло, устойчивые и красивые. Однако по стоимости они превышают все вышеперечисленные и могут стоить от 70 до 120 у.е. за 1 кВт.

По панелям и трубкам

Панельные радиаторы изготавливаются из стальных панелей, которые имеют лаконичную прямоугольную форму. 2-3 панели, состоящие из двух листов толщиной 1,25 мм, свариваются между собой и имеют внутри углубления для циркуляции воды. В некоторых моделях на тыльной стороне возможно дополнительное оребрение для лучшей конвекции. Размеры таких радиаторов могут колебаться от 300 до 2000 мм в высоту и от 400 до 3000 мм в длину при мощности от 250 до 300 Вт.

Преимущества таких приборов в их легкости и высокой теплоотдаче. Стальные пластины быстро и эффективно обогревают пространство, что удобно для низкотемпературных систем отопления. Важно знать, что конвекция в таких радиаторах достигает 75%, а значит и увеличивается циркуляция пыли. Стальные панели смотрятся гармонично практически в любом интерьере.

Если говорить о недостатках, то главным являются сварные швы, которые зачастую не выдерживают гидравлических ударов. Поскольку все панели скреплены между собой при помощи сварки, то и швов достаточно. Рабочее давление, которое выносят такие радиаторы, — до 8 атмосфер.

При активной эксплуатации в стандартной городской теплосети панельный радиатор может выйти из строя за 3-5 лет. Повышенное гидравлическое сопротивление еще один недостаток таких моделей, что следует знать при комбинировании панельных радиаторов, например, с секционными. Подвержены также подобные радиаторы коррозии. Поэтому лучше избежать лишнего соприкосновения с воздухом, чем больше они будут находиться без теплоносителя, тем дальше зайдет процесс коррозии.

Стоимость панельных радиаторов невелика: от 40 у.е. за 1 кВт. Как и другие, эти хорошо подходят для автономных отопительных систем.

Относительно новы на нашем рынке трубчатые стальные радиаторы, в которых входной и выходной коллекторы между собой соединены стальными трубками диаметром 25 мм. Трубки соединяются между собой в секции и уже эти секции монтируются либо параллельно коллекторам, либо перпендикулярно. Такие радиаторы способны вынести нагрузку до 12 атмосфер и менее других подвержены коррозии. Современный и модный дизайн также выделяет их в ряду аналогов. Впрочем, как и цена — от 100 до 150 у.е. за 1 кВт.

Посчитаем и пойдем

Говоря о радиаторах и конвекторах, мы используем слово «теплоноситель», под которым подразумевается ту субстанцию, которая передает тепло в радиаторы. В центральных системах отопления в качестве теплоносителя используется вода со специальным химическим составом. В автономных теплосетях можно использовать и специальную жидкость — антифриз. Главное преимущество антифриза в том, что он не замерзает при низких температурах, а значит и проблем с разрывами труб от холода не будет.

При выборе радиатора необходимо следовать нескольким рекомендациям

Во-первых, необходимо выяснить величину рабочего давления в центральной теплосети. В среднем этот показатель колеблется от 4 до 7 атмосфер, но нужно быть готовым к гидравлическим ударам. Поэтому при выборе прибора отопления следует исходить из расчета в 1,5 раза больше стандартного давления.

Во-вторых, необходимо вычислить тепловую мощность. Если рассчитывать, что высота потолка помещения не более 3 м, наличествует одно окно и дверь и температура теплоносителя 70°С (стандартная), то на каждый квадратный метр площади потребуется от 90 до 125 Вт. Чем выше потолки, тем больше необходимая мощность, причем в арифметической прогрессии. То же самое в случае уменьшения высоты потолка. Стеклопакеты экономят тепло на 10-20%, а снижение температуры теплоносителя, увеличивает мощность на 15-18% на каждый 10°С.

Также нужно учитывать подводку: если она осуществляется с одной стороны радиатора, то устанавливать более 10 секций нет смысла, в последние секции теплоноситель дойдет охлажденным. Нижняя же подводка «съедает» от 7% до 10% мощности. Наконец, увеличить теплоотдачу можно и при помощи отражающего материала (например, пенофола), который наклеивается на стену за тепловым прибором и экономит до 15% тепла.

Когда со всеми параметрами определились, можно заказывать отопительный прибор. Если это секционный радиатор, что необходимо знать мощность одной секции, чтобы вычислить необходимую мощность прибора. Если не секционный, то подобрать по заданным параметрам оптимальный вариант.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *