ОТОПИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Система отопления является неотъемлемой частью нашей жизни.  Комфортное тепло в зимний период времени, на работе,  дома или на производстве, обеспечивает помещение идеальными условиями для работы и отдыха.


Система отопления — комплекс устройств, выполняющих функцию отопления — тепло-генераторы (котлы отопительные), насосы, тепловые сети (трубопроводы), устройства автоматического поддержания температуры в помещениях (автоматика), отопительные приборы (радиаторы отопления и др.) Отопительный прибор - устройство, предназначенное для передачи тепла от теплоносителя к воздуху и ограждающим конструкциям отапливаемого помещения;


Классификация  систем отопления

Системы отопления различают:

 - по радиусу действия (в зависимости от расположения основных элементов системы) – МЕСТНЫЕ и ЦЕНТРАЛЬНЫЕ;


- по типу источника энергии (источника тепла) - ГАЗОВЫЕ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ, ПЕЧНЫЕ (пеллеты, дрова, уголь, дизельное топливо, торф и пр.), СОЛНЕЧНЫЕ


 - по типу теплоносителя – ВОДЯНЫЕ, ВОЗДУШНЫЕ, ПАРОВЫЕ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ, комбинированные;


По виду циркуляции теплоносителя – естественные и искусственные (насосные);


Автономное (местное) отопление

Автономная система предназначена для отопления одного помещения. В ней три основных элемента конструктивно объединены в одной установке, непосредственно в которой и происходит получение, перенос и передача тепла в помещение. Как правило, система отопления современного коттеджа включает в себя несколько контуров (например, контур горячей воды, контур радиаторного отопления, контур системы «теплый пол»). Автоматическую систему управления можно настроить таким образом, чтобы контуры включались не одновременно, а попеременно.


Центральное отопление

Центральные системы предназначены для отопления нескольких помещений единого теплового центра. Теплоисточник (теплообменник) и отопительные приборы разделены расстоянием друг от друга: теплоноситель нагревается в теплообменнике теплового центра (котельной), далее перемещается к теплопроводам в отдельные помещения и, передав тепло через отопительные приборы в них, возвращается в тепловой центр.


Центральные системы бывают водяные, паровые, воздушные и электрические. Характерным примером центральной системы отопления является система водяного отопления здания с собственной котельной. Центральная система может быть и районной, когда группа зданий отапливается без центральной тепловой станции (районная котельная, центральный тепловой пункт – ЦТП, теплоэлектроцентраль – ТЭЦ).


В зависимости от типа основного теплоносителя выделяют следующие системы центральных и местных схем отопления дома:
1. Системы ВОДЯНОГО отопления (перенос тепла осуществляется с помощью нагретой волы) с использованием конвекторов, радиаторов и стальных панелей. Это традиционная система для обогрева общежитий, жилых помещений, домов отдыха, гостиниц, административных зданий, школ, проектных, детских и научных учреждений, разного рода лечебных заведений, а также предприятий небольшой вместимости.  Системы водяного отопления используются при центральном и местном теплоснабжении. В зданиях прокладываются теплопроводы систем водяного отопления, соединенные разнообразными способами с отопительными приборами. 

2. Системы ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО и ГАЗОВОГО отопления, которые применяются для обогрева отдельных производственных зон, неутепленных производственных помещений и зданий.

3. Системы ВОЗДУШНОГО отопления (чаще всего совмещенные с вентиляцией). Для тепла используют нагрев воздуха и его непрерывную циркуляцию внутри помещений. Служат они для обогрева крытых стадионов, бассейнов и других спортивных сооружений, предприятий общественного питания, аэропортов и вокзалов, выставок и музеев, зрелищных предприятий, рассчитанных на большое количество людей, а также разного рода производственных помещений.

4. Системы ПАРОВОГО отопления (используются с целью обогрева тех же помещений, что и системы воздушного отопления). 

5. Комбинированные системы включают паровоздушные, пароводяные и водовоздушные системы отопления. Они позволяют использовать не только несколько разных теплоносителей, но и один теплоноситель с несколькими разными параметрами.

Схемы отопления дома, предполагающие использование в качестве генераторов теплоты энергии солнца, предполагают наличие солнечных панельных коллекторов, которые устанавливаются на крыше здания.


Основу циркуляционной системы составляют: нагревательный котел, расширительный бачок, набор запорной арматуры, автоматика регулировки. Каждый из этих блоков выполняет свои строго определенные функции.

Система отопления дома с естественной циркуляцией: нагретая отопительным котлом вода, как более легкая, стремиться наверх, а остывая, становиться более тяжелой и стремиться вниз. Для того чтобы получить максимальный КПД этой системы отопления приходиться использовать трубы большого диаметра. Также следует отметить, что такое отопление коттеджа имеет ограниченный радиус действия из-за небольшого циркуляционного давления и требуют больше времени на запуск системы отопления коттеджа в работу. Основное преимущество систем отопления с естественной циркуляцией - независимость от электроснабжения. Естественная циркуляция предполагает более сложную схему размещения отопительных узлов и меньшее давление в системе, что приводит к уменьшению ее теплоотдачи. Такая схема применима для высоких домов, когда перепад высот обеспечивает достаточное охлаждение жидкости в радиаторах. Преимущество системы с естественной циркуляцией очевидно - полная энергонезависимость, если используется дизельный или твердотопливный котел. Естественная циркуляция необходима в случаях, когда отсутствие электричества является нормой.

Система отопления дома с искусственной (принудительной) циркуляцией: движение жидкости по системе отопления происходит с помощью циркуляционных насосов. Система отопления дома является герметичной, и задача такого насоса не поднимать воду наверх, а лишь задавать скорость потоку. Монтаж отопления с принудительной циркуляцией предусматривает отдельные контуры на бойлеры, теплообменники, теплые полы и другое котельное оборудование. Искусственная циркуляция предполагает установку специального насоса, который обеспечивает перенос теплоносителя по трубам. В этом случае, эффективность системы отопления заметно увеличивается, но многие насосы требуют дополнительного электропитания. Если перебои с электричеством относительно редки, этот вид циркуляции будет наиболее приемлем.


Состав систем отопления

Важными элементами системы отопления являются:
- ТЕПЛОИСТОЧНИК - элемент для получения теплоты: является теплообменником при централизованном теплоснабжении.
- ТЕПЛОПРОВОД - элемент, который служит проводником теплоты от теплоисточника к отопительным приборам.
- ОТОПИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР - элемент, который нужен для теплопередачи в помещения.


В состав водяного отопления входит: тепло-генератор (котел), бойлер (для горячей воды), тепловые насосы (для искусственного циркулирования), расширительные баки, трубопроводы (для центрального отопления - магистрали, стояки и ветви); отопительные приборы (радиаторы и др.)


В состав воздушного отопления входит: тепловые пушки, тепловые завесы,  конвекторы, инфракрасные обогреватели, тепловентиляторы, воздушные завесы, тепловентиляторы промышленные, тепловентиляторы водяные.


В состав электрического отопления входит: греющий кабель,  конвектора, электрический кабель, нагрева, греющий кабель для водопровода, тепловые завесы водяные.


Центральные водяные отопительные системы.
В данных отопительных системах, вода нагревается в тепло-генераторе (котле), затем теплоноситель поступает по теплопроводу в приборы нагревания (калориферы и радиаторы), после чего накопленная в них тепловая энергия через стенки передается воздуху помещений, вследствие чего происходит остывание теплоносителя. Охлажденный теплоноситель вновь возвращается в котел, в котором он восстанавливает свою температуру и вновь направляется в нагревательные приборы. То есть происходит непрерывная круговая циркуляция (движение) жидкости: тепло - генератор - приборы для нагревания - тепло - генератор.


Система воздушного отопления не имеет нагревательных приборов, обогрев помещения осуществляется за счет непосредственного впуска в него горячего воздуха (теплоносителя). Нагрев воздуха, который служит теплоносителем, происходит в специальных установках — калориферах, нагрев которых осуществляется горячей водой, паром, точными дымовыми газами или электричеством. Исходя из этого, выделяют следующие системы воздушного отопления: водо-воздушные, паровоздушные, огне- воздушные, и электро- воздушные.


В случае с системой парового отопления, образованный в парогенераторе водяной пар, под воздействием собственного давления двигается в паропроводах (теплопроводах) и попадает в нагревательные приборы. После чего, пар через стенки нагревательных приборов передает свою теплоту в окружающую среду помещений, после чего превращается в воду. 

В комбинированных центральных системах отопления нагрев главного теплового носителя, который поступает в нагревательные приборы зданий, осуществляется с помощью вспомогательных теплоносителей. Например, нагрев воды в водяной системе отопления осуществляется в специальных устройствах (бойлеры, противоточные аппараты) за счет пара, данные системы имеют называние пароводяные

Трубопроводы центральных систем отопления подразделяются на:
- магистрали — подающие, по которым подается теплоноситель и обратные: по ним теплоноситель отводится;
- стояки  - это каналы или трубы, которые расположены вертикально;
- ветви  - это каналы или трубы расположены горизонтально.


Основным элементом систем водяного отопления является котел, который нагревает теплоноситель. По виду используемого топлива котлы делятся на газовые, электрические, дизельные и твердотопливные. Каждый из этих типов разработан для работы на определенном виде топлива. При выборе котла отопления стоит руководствоваться видами топлива, которые наиболее доступны в данной местности. Отопительные котлы служат для выработки теплоносителя — горячей воды с расчетной максимальной температурой 95—115 °С, и перегретой воды с расчетной максимальной температурой 150 или 130 °С. Температура обратной воды, поступающей из систем теплоснабжения, составляет 70 °С. Для технологических нужд предприятий и теплоснабжения отопительно-вентиляционных устройств устанавливают паровые котлы, вырабатывающие насыщенный пар (давление до 1,3 МПа) или перегретый (до 350 °С).

От котла тепло по замкнутому контуру труб передается отопительным приборам (радиаторам или теплым полам), которые отдают его помещению.

В современных системах отопления загородных домов циркуляция теплоносителя осуществляется принудительно при помощи циркуляционного насоса или группы насосов, которые обеспечивает циркуляцию по нескольким изолированным контурам (радиаторного отопления, теплых полов, бойлера системы горячего водоснабжения и др), что позволяет создавать определенные параметры нагрева каждой из систем.

Для приема избыточной жидкости из системы отопления, которая образуется при ее нагревании предназначен расширительный бак (расширительная емкость). Он необходим с целью создания определенного запаса жидкости для компенсации вероятных ее утечек из системы отопления, поддержания определенного гидравлического давления, отвода избыточной жидкости из системы и в некоторых случаях и для удаления воздуха из системы. 


Отопительные (нагревательные) приборы

Нагревательные приборы являют собой специальные устройства, принцип действия которых основан на передаче теплоты от первичного теплоносителя (воды, воздуха, бытовых и технологических продуктов) в окружающую среду. При использовании в системах отопления данные приборы называются отопительными, в то время как в системах горячего централизованного водоснабжения они известны под названием водонагревателей, дизайнрадиаторов или регистров.


Стенки отопительных приборов позволяют осуществление теплообмена между воздухом в помещении и непосредственно теплоносителем.


Все отопительные приборы по преобладающему способу теплоотдачи делятся на три группы:

 - радиационные приборы, передающие излучением не менее 50 % общего теплового потока (потолочные отопительные панели и излучатели);

 - конвективно-радиационные приборы, передающие конвекцией от 50 до 75 % общего теплового потока (радиаторы секционные и панельные, гладкотрубные приборы, напольные отопительные панели);

 - конвективные приборы, передающие конвекцией не менее 75 % общего теплового потока (конвекторы и ребристые трубы).


По используемому материалу различают отопительные приборы:

металлические (из серого чугуна, стали, алюминия, биметаллические);

комбинированные (используется теплопроводный материал — бетон, керамика — в который заделывают стальные или чугунные греющие элементы);

неметаллические (бетонные панельные радиаторы, потолочные и напольные панели).


Существует шесть основных видов отопительных приборов: радиаторы, панели, конвекторы, ребристые трубы, гладкотрубные приборы и калориферы.


На сегодняшний день одними из наиболее востребованных приборов для отопления считаются чугунные и стальные радиаторы, калориферы и конвекторы. Конструкция данных приборов представлена в виде многорядных, многоколонных отдельных секций.


Описание отопительных приборов

РАДИАТОРЫ (в народе часто именуемые как батареи отопления) – самое простое приспособление, известное очень давно и прочно удерживающее первое место по доступности и популярности. В настоящее время усовершенствовались материалы, используемые для изготовления батареи отопления, улучшился внешний вид радиаторов.

Радиатор — конвективно-радиационный отопительный прибор, состоящий либо из отдельных колончатых элементов — секций с каналами круглой или эллипсообразной формы, либо из плоских блоков с каналами колончатой или змеевиковой формы.

Секции радиаторов изготавливаются из серого чугуна, стали или алюминия (толщина стенки 2...4 мм) и могут компоноваться в приборы различной площади путём соединения на резьбовых нипелях с прокладками из термостойкой резины или паронита. Несколько секций в сборе называют секционным радиатором. Наиболее распространены двухколончатые радиаторы средней высоты (монтажная высота hм = 500 мм), хотя имеются радиаторы одно- и многоколончатые, высокие (hм до 1000 мм) и низкие (hм = 300...350 мм). Секции изготавливают различной строительной глубины. В России для чугунных радиаторов чаще всего это размер - 90 и 140 мм ( включен вмарку радиатора, например, М-90 или М-140). Длина одной секции отечественного радиатора составляет 98 и 108 мм, что также указывается в обозначении марки (например, МС-90-108 или МС-140-108).

В ванной комнате функции радиатора отопления выполняет водяной полотенцесушитель. Иногда декоративные водяные полотенцесушители устанавливают вместо традиционных радиаторов в небольших помещениях.

Батареи отопления могут бывают панельными и секционными. Схема подключения радиатора в систему отопления очень проста, батареи неприхотливы в работе.

К минусам можно отнести довольно высокую инерционность батарей, то есть они не позволяют оперативно изменить температуру воздуха в помещении. Впрочем, в этом состоит недостаток практически любой радиаторной системы.


Гладкотрубные приборы

Гладкотрубный прибор — конвективно-радиационный отопительный прибор, состоящий из нескольких соединенных вместе стальных труб, образующих каналы колончатой (регистровой) или змеевиковой формы для теплоносителя.

В регистре при параллельном соединении горизонтальных труб поток теплоносителя делится с уменьшением скорости его движения. В змеевике трубы соединены последовательно, и скорость движения теплоносителя не изменяется по всей длине прибора.

Отопительные приборы сваривают из труб Dy 32...100 мм, располагаемых для увеличения теплоотдачи излучением одна от другой на расстоянии, на 50 мм превышающем их наружный диаметр.

Гладкотрубные приборы характеризуются высокими значениями коэффициента теплопередачи, их легко очищать от пыли.

Вместе с тем эти стальные толстостенные приборы тяжелы и громоздки, занимают много места, их внешний вид не соответствует современным требованиям, предъявляемым к интерьеру помещений. Их применяют в тех случаях, когда не могут быть использованы отопительные приборы других видов (например, для обогревания производственных помещений, особенно, при значительном выделении пыли, гаражей, световых фонарей).


Конвекторы

Конвектор — прибор конвективного типа, состоящий из двух элементов — трубчато-ребристого нагревателя (изготавливается из стальных труб и ребер из листовой стали) и кожуха. Кожух декорирует нагреватель и способствует повышению скорости естественной конвекции воздуха у внешней поверхности нагревателя. Конвектор передает в помещение конвекцией не менее 75 % всего количества тепла.  Прибор, в котором функции кожуха выполняет оребрение нагревателя, называют конвектором без кожуха. Нагреватель выполняют из стали, меди, алюминия и других металлов, кожух — из листовых материалов (как правило, стали). Они пользуются высоким спросом благодаря безотказности в работе и доступности цены. Применяют конвекторы с давлением 0.6 МПа и температурой 150°С, как правило, в отопительных системах общественных, жилых, коммунальных и административных зданий.  К конвекторам относятся также плинтусные отопительные приборы без кожуха.


Ребристые трубы

Ребристой трубой называют открыто устанавливаемый отопительный прибор конвекционного типа, представляющий собой фланцевую чугунную трубу, наружная поверхность которой покрыта совместно отлитыми тонкими ребрами. Площадь внешней поверхности ребристой трубы во много раз больше, чем площадь поверхности гладкой трубы таких же диаметра и длины. Это придает отопительному прибору компактность. Кроме того, пониженная температура поверхности ребер при использовании высокотемпературного теплоносителя, сравнительная простота изготовления и невысокая стоимость способствуют применению этого малоэффективного в теплотехническом отношении и многометалльного прибора (показатель теплового напряжения металла М составляет всего 0,25 Вт/(кг°С)). К недостаткам ребристых труб относятся также неэстетичный внешний вид, малая механическая прочность ребер и трудность очистки от пыли.


Калорифер -
прибор значительной площади (от 10 до 140 м2), образованной несколькими рядами оребренных труб. Трубы заключены в кожух с отверстиями для входа и выхода нагреваемого воздуха. В отличие от других отопительных приборов калорифер предназначен в первую очередь для теплопередачи при вынужденной конвекции воздуха, создаваемой вентилятором. Коэффициент теплопередачи достигает при этом сравнительно высоких значений. Кроме того, калорифер используют в условиях естественной конвекции (подобно высокому конвектору) для нагревания воздуха непосредственно в помещении. Применяются калориферы чаще всего с целью нагревания воздуха, который проходит через них, в вентиляционных системах, а также для кондиционирования воздуха, воздушного отопления и прочих. 
Водяной калорифер — отопительный прибор, который не пользуется особой популярностью в нашей стране. Однако калориферы хорошо известны в Европе и США. Водяной калорифер может встраиваться в систему приточной вентиляции либо устанавливаться отдельно, с монтажом собственных воздушных трасс.

Водяные калориферы — отопительные приборы, которые довольно редко используют в частном домостроении. Этими приборами обогревают офисные помещения большой площади и, например, теплицы.

По сути своей калорифер — это радиатор специальной конструкции, подключенный к трубопроводам с циркулирующим в них теплоносителем, нагревает окружающий воздух.

Теплый воздух при помощи обычного вентилятора прогоняется по воздуховодам и через вентиляционные отверстия, расположенные, как правило, в полу или в нижней части стен, подается в комнаты.


Инфракрасные излучатели
широко применяются в системах лучистого отопления производственных зон, мастерских, цехов, складов и ангаров, а также всех остальных промышленных помещений с большой площадью. В Западной Европе они нашли применение в качестве обогревательной системы общественных сооружений и зданий (аэропортов, торговых и спортивных помещений, вокзалов). Приборы предусматривают использование электромагнитных волн инфракрасного диапазона (0.7 – 340 мкм). Их тепловая мощность зависит непосредственно от типа использования. Так для производственных зданий тепловая мощность составит от 200 до 300 кВт, а для небольших кафетериев, киосков, уличных фонарей – 3 – 4 кВт. 

Металлические подвесные панели
используются, как правило, с целью отопления масштабных производственных помещений, а также ферм, которые не требуют установки усиленной вентиляции (модельных, инструментальных, механических цехов, складов и ангаров). Панели, которые излучают теплоту, подвешиваются в верхней части такого рода помещений. Они представлены отражательными металлическими экранами с козырьками. Верхняя часть таких экранов покрывается теплоизоляционным слоем, а нижняя служит местом прикрепления греющих труб. 

Отечественные брэнды
КЗТО (Кимрский завод теплового оборудования)
ОАО "Сантехлит" (Брянская область)
Нижнетагильский котельно-радиаторный завод (НКРЗ)
Чебоксарский автоагрегатный завод (ЧАЗ)
Минский завод отопительного оборудования (Беларусь)
компания РИФАР (Оренбургская обл.)
Сантехпром (г.Москва, Россия)
ИЗТО (ООО «Ижевский завод теплового оборудования») - радиаторы PRADO
ОАО «ДАК» (Сиал-Групп) г.Красноярск
ОАО Механический завод Санкт-Петербург
завод Универсал Кемеровская обл.
ЗЛАТМАШ
SEAGULL
ТЕРМАЛ
Миасский машзавод
Импортные брэнды
ROSEMEX (Канада)
KERMI (GER)
SIRA (ITA)
ROCA (ESP)
ARBONIA (Швейцария)
GLOBAL (ITA)
VIADRUS (CHE)
Korado (CHE) - радиаторы RADIK
ZEHNDER (GER)
JAGA
PURMO от компании Rettig (FIN)
DemirDokum (TUR)
KONNER (CHI)