Время чтения: 12 минут
Составляющие компоненты и устройство отопительных систем
В данной статье мы познакомим вас с основными компонентами систем отопления, расскажем об их технических характеристиках и особенностях их использования. И первым на очереди для рассмотрения отопительным компонентом будет котёл.
Котлы для отопления
Отопительный котёл является одной из важнейших составляющих отопительной системы, а именно – сосуд закрытого типа для нагрева теплоносителя до необходимой температуры, в качестве которого может выступать антифриз или вода. Котлы разделяются по используемому топливу, типам установки, устройству дымохода и по тому, из какого материала выполнен теплообменник.
Разделение по типам топлива
Котлы на твёрдом топливе
В качестве топлива могут быть использованы дрова, уголь, пеллеты. Для производства корпуса твердотопливных котлов может быть использован чугун или сталь. КПД твердотопливных котлов может составлять 30-70%, мощность варьируется от 5 до 100 кВт. Подлежат установке в частных домах без доступа к газовой магистрали. Могут быть использованы в качестве альтернативы для дорогого электрического или дизельного отопления.
Твердотопливный котёл
Дом может не иметь доступа к магистрали газа по разным причинам. В данном районе её проложить нельзя или это будет стоить больших денег. Кроме того, на неё нужно будет получить огромное количество лимитов и других разрешений.
Котлы, работающие на газе
Могут работать как на магистральном, так и на сжиженном газе. Разве что для перевода на последний вам будет необходимо купить и установить на котёл специальный комплект. По принципу установки делятся на настенные и напольные, бывают с атмосферными и надувными горелками.
Газовый котёл
Одноконтурные котлы (с одним теплообменником) используются исключительно в отопительных целях, а двухконтурные (с двумя теплообменниками) могут также использоваться и для горячего теплоснабжения. Теплообменники для газовых котлов могут производиться из чугуна, стали и меди.
Дизельные котлы
Дизельные котлы или котлы на жидком топливе, в основном, имеют напольное исполнение, в оснащении имеется надувная горелка, которую, в зависимости от производителя и модели котла, также можно поменять на газовую и оборудовать автоматикой. Для отопления небольшого дома или производственного объекта предпочтительно использовать солярку или мазут.
Дизельный котёл
Жидкое топливо по стоимости выше твёрдого топлива или газа, также вам потребуется оборудовать помещение специальным танком для топлива, что тоже стоит дополнительных денег. Так что, как и в случае с твердотопливным котлом, дизельный котёл лучше устанавливать в доме, где нет магистрали газа.
Электрические котлы
В данных котлах нагрев теплоносителя осуществляется с помощью трубчатого электрического нагревателя, то есть ТЭНа в герметичной ёмкости. Один котёл может вмещать в себя сразу несколько ТЭНов. Котлы с мощностью не более 9 кВт, могут работать под напряжением и в 220В, те, у которых мощность больше – только под 380В.
Электрический котёл хорошо использовать как запасной источник отопления, если ваш твердотопливный, дизельный или газовый котёл вдруг выйдут из строя. Также это отличный вариант в том случае, если проведение газовой магистрали к вашему дому в ближайшем будущем не предвидится.
Электрический котёл
Преимущества электрических котлов
- Электрическая безопасность котла по причине герметичности ТЭНа и отсутствия электрической связи с теплоносителем.
- Мощность котла не меняется в зависимости от типа и температуры теплоносителя, а зависит только от напряжения в сети.
- Скачки напряжения при включении/выключении котла сведены к минимуму по причине ступенчатого переключения мощности и её плавной настройки.
- Если один ТЭН сломался, это не вызовет прекращение работы котла целиком.
- Котлы легко монтируются и обслуживаются без всяких дополнительных знаний.
- Электрические котлы работают практически бесшумно и от них не происходит никаких вредных выбросов в окружающую среду в виде продуктов сгорания.
- Практически на протяжения всего периода эксплуатации котла его КПД будет составлять 99%.
По типу вывода продуктов сгорания
Атмосферные котлы обладают открытой камерой сгорания. Для того, чтобы их правильно использовать, в помещении с котлом должен быть дымоход с естественным выведением дыма. Забор воздуха происходит непосредственно из помещения с котлом. Такие котлы дешевле турбированных и работают менее шумно. Имеют, в подавляющем числе, напольный тип установки.
Турбированные котлы обладают закрытой камерой сгорания. Удаление продуктов горения и забор воздуха осуществляется через коаксиальный дымоход, либо через стену, либо раздельный боковой.
Это более безопасно, чем котлы с открытой камерой, поскольку закрытая камера сгорания более герметична и воздух для горения забирается не из одного и того же помещения вместе с котлом.
Несмотря на громкость работы котельного вентилятора, турбированные котлы обладают большим КПД, нежели атмосферные. В основном турбированные котлы имеют настенный тип установки.
Количество контуров и горячее водоснабжение
Большинство котлов с одним отопительным контуром имеют напольную установку и используются исключительно для отопления. Настенный вариант может быть снабжён бойлером для приготовления горячей воды. С другой стороны, все модели двухконтурных котлов используются и для отопления, и для приготовления горячей воды.
В качестве второго теплообменника в двухконтурном котле используется проточный водонагреватель. Режимы работы котла переключаются по очереди. Если вы открыли кран с горячей водой, включается режим ГВС, когда вы закрываете кран, котёл продолжает отапливать помещение.
Схема устройства двухконтурного котла
За переключение режимов отвечает электромагнитный трёхходовой клапан, задающий направление воды к проточному теплообменнику.
В оснащении котлов имеется насос для циркуляции теплоносителя, расширительный бах, воздухоотводчик на автоматике, клапан для предохранения от избытков давления в отопительной системе. Также они оборудованы различной другой автоматикой и арматурой, чтобы регулировать температуру отопления и ГВС.
Фактически настенные котлы на данный момент – это настоящая личная котельная компактных размеров. Для неё нужен только дымоход, подвод газа и подключение к отопительной системе.
Теплоноситель
Следующим по важности элементом отопительной системы можно считать теплоноситель. От него тепло котлов переходит на радиаторы. Обычно теплоносителем является вода, но с ней присутствует рисковая возможность замораживания всей системы или перебой с поступлением, если хозяев долгое время не бывает дома. В таком случае в трубы приходится заливать антифриз, но тут есть много своих тонкостей.
Не стоит покупать теплоноситель малоизвестных фирм. Это чревато разрушением всей отопительной системы и сам её дальнейший ремонт может быть небезопасным. Кроме того, обращайте внимание на теплоёмкость носителя, то есть количество тепла, которое вода или антифриз переносят по трубам.
Вода имеет большую ёмкость тепла по сравнению с антифризом и безвредна, но, как уже было выше сказано, если вы отсутствуете дома в зимние периоды, её использование противопоказано, лучше сразу залить антифриз.
Антифриз
Производится на основе этиленгликоля и пропиленгликоля. Несмотря на дешевизну в первом случае, такой антифриз обладает высокой токсичностью. Если вы вдохнёте его пары, можете уже отравиться, не говоря уже о питье такой воды. Антифриз на основе пропиленгликоля безопасен, хоть и стоит подороже. Немного хуже предыдущего в том плане, что становится менее текучим при высоких температурах.
Однако, пропиленгликоль имеет химическую нейтральность по сравнению с этиленгликолем, не перегревается и не даёт осадков на трубах. Этиленгликоль может протечь, вспениться, а его пары, как мы уже знаем, довольно ядовиты.
Компромиссным вариантом между первыми двумя случаями может быть антифриз на основе глицерина. Несмотря на то, что для человека он безопасен, на прокладки он действует не лучшим образом, особенно если они резиновые. При перегреве ведёт себя тоже не так, как хотелось бы. Но если уж решили сэкономить, выбирайте глицерин, а не этиленгликоль.
Теплоносители
Для удобства ориентации покупателя в продукции производители добавляют антифризам разные цвета. Этиленовые антифризы бывают красного и розового оттенка, пропиленовые антифризы имеют зелёный оттенок, а глицериновые обычно голубые. Под воздействием температуры краситель может пропасть совсем, на свойства самого антифриза это никак не повлияет.
При выборе теплоносителя для отопительной системы надо узнавать заранее, на какой тип теплоносителя она рассчитана, так как если залить в систему, рассчитанную на воду антифриз, может возникнуть ряд проблем, основную часть которых мы разберём ниже.
- Поскольку у антифризов невысокая проводимость тепла, системе не хватит мощности, и дом не будет отапливаться должным образом, будет холодно. Вы можете установить циркуляционный насос большей мощности, чтобы теплоноситель тёк по трубам быстрее, но лучше всего увеличить число секций радиаторов.
- Антифриз обладает большим объёмом по сравнению с водой во время нагревания, поэтому придётся ставить расширительный бак также большего объёма, чем уже есть.
- Как уже упоминалось выше, резиновые прокладки не выдерживают воздействие антифриза. Следует устанавливать прокладки паронитовые или из тефлона.
Трубы в системе отопления
Трубы для системы отопления делают из меди, металлопластика, стали, полипропилена или сшитого полиэтилена. Трубы из полипропилена приобретают большую популярность в свете своей невысокой стоимости. Однако у них есть и минусы, на глаз вы не сможете оценить, как вы произвели сварку труб, к тому же их диаметр внутри уменьшается при сварке в несколько раз.
Временами стыки таких труб начинают протекать из-за недостатка нагрева. Обнаружить все минусы можно только в процессе использования труб, а затем надо брать, и некоторые места делать заново. Однако, как уже упоминалось выше, из-за невысокой стоимости такие трубы уверенно держат первое место по популярности, а все риски, связанные с их использованием принимает на себя владелец системы.
Отопительные трубы
Следующими по популярности идут трубы и фитинги из металопластика. Обжимные латунные фитинги отличаются высокой надёжностью, но их монтаж лучше производить только специалистам. Это же касается и пресс фитингов для металлопластика. Зато качество соединения можно отследить в течение всего рабочего процесса.
Трубы из меди и нержавеющей стали довольно трудно монтировать и стоят они недёшево. Чаще всего их используют в котельных, всю систему из них делают довольно редко. Как и трубы из металлопластика, они имеют красивый внешний вид и обладают большой надёжностью.
И, наконец, трубы из сшитого полиэтилена в последнее время стали приобретать популярность.
Трубы из сшитого полиэтилена обладают хорошей гибкостью, тем не менее, далее 90 градусов их гнуть не стоит, ибо идёт перегиб. Однако, сломать их нельзя. Если согнуть трубу слишком сильно, после достаточно обработать её промышленным феном, и она вернётся в своё прежнее состояние. Такое явление называют эффектом памяти.
Соединения труб обладают большой прочностью и практически не протекают. Воду в трубах можно легко разморозить так как они расширяются под действием тепла. повреждений у труб не будет, и опять же, течь снова они не станут. Устанавливать трубы можно даже при отрицательных температурах.
Тем не менее, следует также упомянуть, о нескольких недостатках таких труб. Во-первых, это их стоимость, которая в несколько раз выше, чем у труб из полипропилена и металлопластика. Это касается также и фитингов.
Во-вторых, для установки таких труб нужно дорогое оборудование. Также не рекомендуется использовать трубы из сшитого полиэтилена в центральном отоплении, так как могут выдерживать максимальную температуру на отметке 110°С лишь в течение краткого промежутка времени.
Делаем вывод, что на сегодняшний день экономные любители выбирают полипропилен, а профессионалы – трубы из сшитого полиэтилена.
Радиаторы в отопительных системах
Итак, после того, как теплоноситель нагрелся в котле и пошёл по трубам, он попадает в радиаторы. Ранее наиболее популярными радиаторами считались чугунные, теперь им на смену приходят радиаторы из биметалла, алюминия и стали. Самые доступные по стоимости и универсальные радиаторы – из алюминия.
Для производства алюминиевых радиаторов используется литые сплавы алюминия и других металлов. Универсальные они, прежде всего, в части отопления частного дома. За счёт разборной секционной конструкции можно наращивать, или, наоборот, уменьшать мощность отопления.
У них отличный современный дизайн и небольшой вес. С помощью них лучше делать обустройство индивидуальных отопительных систем. Поскольку у алюминиевых радиаторов нет инерции, их можно вполне спокойно использовать вместе с температурными регуляторами.
Стальные радиаторы являются отличным решением для отопительных систем, где в качестве теплоносителя используется антифриз. Как и алюминиевые модели, являются превосходным вариантом для частных или просто небольших малоэтажных домов с индивидуальным отоплением.
Отопительные радиаторы
За счёт того, что они чаще всего по конструкции представляют собой неразборную панель, не протекают на стыках. Их корпус изготовлен из стали с низким содержанием углерода и устойчивостью к образованию коррозии. Далее радиаторы покрывают порошком из эмали и осуществляют обработку при высоких температурах.
Биметаллические радиаторы отлично вписываются в отопительные системы многоквартирных домов, с загрязнённым теплоносителем и повышенным давлением в трубах. Конструктивно снаружи это алюминиевый корпус со стальными трубами внутри. За счёт нагрева наружной алюминиевой оболочки происходит тепловая конвекция.
Это исключает контакт стальных труб с теплоносителем, что препятствует образованию коррозии и практически исключает протечки. Если вы всё же решили установить радиаторы из биметалла в автономной системе частого дома, то при должном усилии вы сможете себе обеспечить чуть ли не паровое отопление!
Итак, мы в данной статье рассмотрели практически все основные компоненты, которые будут вам необходимы, чтобы обустроить систему отопления в вашей квартире или частном доме. Более подробно о каждом элементе вы можете прочитать в статьях, расположенных в соответствующих разделах нашего сайта.