Принцип работы отопительной системы

Отопительные системы – это совокупность различных устройств, технических элементов, труб, регулирующих приборов, предназначенных вырабатывать и переносить тепловую энергию в отапливаемые помещения различного назначения (жилые, производственные, складские и прочее). Поэтому владельцам таких строений и тем, кто планирует только заняться их строительством, необходимо иметь представление о том, как работает система отопления. 

При проектировании это поможет определиться с выбором наиболее оптимальных схем работы оборудования, сэкономить на покупке необходимых материалов, его установке. А в процессе эксплуатации можно будет оперативно выявить неполадки для их своевременного устранения.

Функционирование системы отопления – устройство и принцип

Эксперты относят данные системы к жидкостным или гидравлическим. В качестве теплоносителя, передающего тепловую энергию от отопительного котла к отопительному прибору (радиатору, трубе, теплому полу) в них используется подготовленная вода либо сертифицированный антифриз.

Процессы циркуляции теплоносителя начинаются в теплообменниках отопительных котлов. Далее передача тепловой энергии происходит с помощью замкнутых контуров, которые включают трубы, приборы отопления (радиаторы), а также различные системы безопасности, расширительные баки, бойлеры косвенного нагрева, фитинги, запорную арматуру и так далее.

Для созданий замкнутых контуров используются трубы. Немаловажное значение при выборе труб имеет качество материала, из которых они изготовлены. К самым популярным вариантам относятся: полимер, сталь различных марок, медь. Специалисты рекомендуют металлопластиковые изделия, наиболее прочные, долговечные, не поддающиеся воздействию коррозии.

Трубопроводы могут иметь различную конфигурацию и состоять из разных составных элементов.

Как работает система отопления в доме

Техническое решение водяной системы отопления может быть различным, но принцип работы практически одинаковый:

• теплоноситель разогревается с помощью котла отопления;
• начинается циркуляция теплоносителя по замкнутой системе трубопровода и другим элементам;
• происходит отдача тепловой энергии отопительному прибору(радиатору);
• обеспечивается прогревание воздуха в помещении.

Жидкость в системах отопления может непрерывно циркулировать двумя способами: принудительно, с помощью работы циркуляционных насосов или естественным образом, за счет изменения параметров теплоносителя (температуры и плотности). По этим признакам отопительные системы и разделяют на два вида.

Основные виды

 Остановимся на каждом типе подробнее.

1. Работа отопительной системы с естественной циркуляцией основывается на использовании простых физических явлений: гравитации и изменения плотности в результате нагрева. Плотность нагретой воды начинает уменьшаться, как и её масса. За счёт этих изменений более лёгкая нагретая вода поднимается кверху, вытесняя остывающую вниз. Благодаря этому обеспечивается естественное непрерывное движение жидкости в замкнутом контуре при работе отопительного котла.

Впервые такой принцип работы отопительной системы начали использовать еще в 18 веке. Современные системы значительно усовершенствованы. От отопительного котла горячий теплоноситель поступает в верхнюю точку системы, затем отдает тепловую энергию отопительным устройствам, после чего благодаря охлаждению и силе тяжести возвращается вниз в отопительный котёл. Цикл непрерывно повторяется.

Особенности:

• Функционирование зависит от правильности выполнения расчетов контуров;
• Трубы подачи и обратки должны располагаться под правильными углами (для обеспечения беспрепятственной циркуляции теплоносителя);
• При неправильном уклоне трубопровода могут происходить обрывы циркуляции, а значит тепло поступать не будет;
• На эффективность работы влияет диаметр труб (при слишком малом диаметре циркуляция жидкости затрудняется).

2. Отопительная система с принудительной циркуляцией работает иначе.

В отличие от предыдущего варианта, в контурах подобных систем движения потоков жидкости обеспечиваются циркуляционными насосами. Появились такие системы позже, чем естественного типа – в 20 веке (с налаживанием выпуска эффективных и надежных промышленных электродвигателей). Широкий ассортимент современных циркуляционных насосов, отличающихся габаритами и мощностными характеристиками позволяет создавать системы любого размера и сложности. При этом можно использовать современные трубы малых диаметров.

Особенности:

• Скорость циркуляции в системе зависит от режима работы насоса, а не от температуры теплоносителя, поэтому отопительный котел может работать в экономичном режиме для поддержания заданной температуры (даже в этом случае насос обеспечит необходимую скорость циркуляции);
• Тем самым можно добиться значительной экономии топлива;
• Обеспечение равномерного и быстрого прогревания всех помещений в здании при запуске системы;
• В зданиях, оснащенных такими системами возможен монтаж регулирующих вентилей на радиаторах, а значит можно устанавливать индивидуальный микроклимат в разных комнатах (например, в спальнях/гостиных прохладнее, детских/ванных – теплее).

Помимо этого, все системы отопления делятся на открытые и закрытые. В первом варианте для компенсации теплового расширения теплоносителя применяют негерметичные открытые расширительные баки. Во втором используются герметичные закрытые мембранные и пружинные баки. В открытых системах расширительные баки необходимо устанавливать в наивысшей точке, в закрытых – в любом доступном месте. Устройства закрытого типа гораздо эффективнее по сравнению с открытым – от возможности расположения возле отопительных котлов до отсутствия в процессе эксплуатации испарений и уменьшения объема теплоносителя. Также нет необходимости тянуть/утеплять трубы на чердак.

Знания принципов работы систем отопления любых видов позволят поддерживать необходимый температурный режим в доме, главное, определиться с выбором. Подобрать и купить современные устройства для любых задач можно в компании "Теплодар", специализирующейся на разработке и производстве отопительных приборов высокого качества. Вся продукция производителя выпускается в соответствии с требованиями безопасности и ГОСТов. На все товары дается гарантия и предоставляются сертификаты.

Плюсы и минусы систем отопления

Рассмотрим в чем преимущества и недостатки по отдельности. 

Преимущества систем с принудительной циркуляцией:

• возможность установки контуров из пластиковой трубы с небольшим диаметром;
• монтаж труб в том числе и внутри стены;
• более простой, быстрый и дешевый монтаж системы;
• экономные режимы эксплуатации котлов отопления;
• можно регулировать обогрев в отдельных помещениях на свое усмотрение;
• скорость циркуляции теплоносителя регулируется в автоматическом режиме;
• есть возможность подключения бойлеров и теплых полов;
• в качестве теплоносителя можно использовать антифриз для бытовых систем отопления;

Недостатки минимальные: прямая зависимость от бесперебойной работы электрической сети.

Преимущества систем с естественной циркуляцией

Главное достоинство - не надо покупать насосы, зависеть от электричества.

Недостатков немало:

• не получится автоматически регулировать отопление для создания комфортного микроклимата;
• придется приобрести стальные или пластиковые трубы с большим диаметром;
• высокие затраты на топливо;
• низкие эстетические качества из-за установки громоздких труб;
• нельзя будет установить водяной теплый пол, бойлеры с косвенным нагревом;
• необходима грамотная проектировка и точные расчеты расположения трубопроводной системы;
• имеются ограничения по высоте отапливаемых строений.

При выборе системы отопления необходимо ориентироваться на ее устройство, принцип работы, основные характеристики. Полученная информация поможет вам определиться с монтажом удобного отопительного оборудования для любых помещений. Для правильного расчета, выбора, установки оптимальной системы, обратитесь к специалистам. Менеджеры компании "Теплодар" подробно проконсультируют и ответят на любые возникшие вопросы.