Проектирование системы отопления

Проектирование системы отопления

Автономные системы отопления приобретают сегодня все большую популярность. Они с успехом применяются не только в загородных домах и коттеджах, где зачастую отсутствует централизованная инфраструктура, но и на объектах в черте города, таких как производственные и складские помещения, торговые центры, офисные здания. Основные преимущества автономных систем перед централизованным отоплением это полный контроль над температурой в помещении, отсутствие перебоев в работе, возможность быстро реагировать на изменения погодных условий.

Специалисты компании Теплогамма производят устройство автономных систем отопления на объектах различного профиля и готовы воплотить в жизнь инженерные задачи любой сложности.

Мы проектируем и осуществляем монтаж систем водяного отопления. В такого рода системах теплоноситель (вода, антифриз) нагревается в котле и, проходя по трубам и отопительным приборам, отдает тепло в помещение. Системы водяного отопления обладают невысокой стоимостью, имеют долгий срок службы, проверенны временем и доказали свою надежность.

Существуют и другие способы отопления, например: электрические конвекторы, напольное, настенное отопление, инфракрасные излучатели и прочее. Но по ряду причин широкого распространения они не получили и применяются в основном как резервные или дополнительные источники тепла.

Установка системы отопления

Вы решили установить систему отопления в загородном доме, коттедже или организовать отопление производственных, складских, торговых помещений. Рассмотрим, какие существуют системы отопления, и какие вопросы необходимо решить перед началом монтажных работ.

По ряду особенностей системы отопления подразделяются на однотрубные, двухтрубные, коллекторные, а также на системы с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя.

 Вертикальные однотрубные схемы - известный пример разводки в многоквартирных домах. Горизонтальные же используются, в основном, при обогреве больших помещений, вроде столовых и дискотек, и в индивидуальной застройке применяются редко (большей частью в небольших одноэтажных домах). Здесь подающая труба последовательно обходит все отопительные приборы, находящиеся на одном уровне. Вода остывает в каждом радиаторе и к последним отопительным приборам приходит уже значительно охлажденной. Если Вы хотите существенно сократить затраты на трубопроводы и их монтаж - то это Ваша схема. Но однотрубная горизонтальная схема не даст "разбежаться", если Вы захотите позаботиться о комфорте в доме и об эстетике интерьера, поскольку она обладает двумя существенными недостатками. Первый недостаток - это проблемы с регулированием тепла индивидуально в каждом отопительном приборе. Нельзя ни увеличить теплоотдачу, ни сократить ее, ни выключить радиатор вовсе. В монтажной практике существует, правда, специальная перемычка - байпасе, который позволяет отключать радиатор без того, чтобы "не вырубилась" вся система. Тем не менее обогрев помещения будет осуществляться косвенным путем через стояк или подающие трубы. Другой недостаток - необходимость использовать радиаторы разных размеров. Чтобы теплоотдача у всех радиаторов была примерно одинакова, первый в цепочке отопительный прибор должен быть очень маленьким, а последний - очень большим. Ясно, что это не лучшим образом скажется на общем облике интерьера.

Двухтрубные схемы предполагают присоединение к отопительным приборам сразу двух трубопроводов - прямого и обратного. Вода, охлажденная в каждом из радиаторов, уже не поступает больше ни в один другой отопительный прибор, а направляется непосредственно в котел по обратному трубопроводу. При таком внимании к отопительным приборам температура воды на входе в каждый из радиаторов будет примерно одинакова, что позволяет использовать приборы одного размера.

    Двухтрубные схемы лишены недостатков, которые свойственны однотрубной разводке. Диаметры подающей и обратной труб, а так же типоразмеры соединений здесь меньше, чем в однотрубных системах. Поэтому двухтрубные схемы лучше смотрятся при открытой прокладке и более удобны при выполнении скрытой, то есть в бетонной стяжке пола или в штробе (специальной нише, которая выдалбливается в стене, а потом заштукатуривается). А главное, двухтрубные схемы дают возможность регулировать теплоотдачу в комнате, для чего на каждом радиаторе устанавливается термостатический вентиль, который осуществляет этот процесс автоматически.

    Варианты исполнения горизонтальных двухтрубных схем бывают с верхней и нижней разводкой. При нижней получается еще одно преимущество: участки системы отопления можно будет вводить в строй поэтапно, по мере строительства этажей. А вертикальные двухтрубные схемы еще и помогут осуществить проект дома с переменным уровнем этажей (иначе говоря, если Вы задумаете выстраивать этажи по вертикали, в шахматном порядке). Конечно, любая из разновидностей двухтрубных схем обойдется дороже, чем однотрубная горизонтальная разводка. Но если комфорт и соображения дизайна дома имеют для Вас немаловажное значение, то лучше предпочесть двухтрубную схему.

    При определении места, где будет размещаться распределительная гребенка, необходимо учесть, что длина пути от нее до разных отопительных приборов не должна разительно отличаться. Если длина подводки от гребенки до одного радиатора в два раза больше, чем до другого, то это допустимо. Но если длины различаются в десять раз, перепад давления на длинном отрезке трубопровода будет намного больше, чем на коротком. Нормально отрегулировать систему отопления в этом случае будет практически невозможно.

В двухтрубной тупиковой схеме все радиаторы замкнутого отопительного контура присоединяются прямой и обратной подводками, и только последний в цепочке отопительный прибор подключается, как в однотрубной горизонтальной схеме, то есть непосредственно к прямым и обратным магистральным трубопроводам.

    В схеме с попутным движением теплоносителя этого нет – здесь все радиаторы "уравнены в правах". Такую схему легче увязать с гидравлической точки зрения, но ее сложнее монтировать, поскольку диаметры параллельных участков и типоразмеры фасонных частей будут отличаться.

    Двухтрубная схема с центральной распределительной магистралью - это разновидность предыдущих схем. Отличие же состоит в том, что в помещениях дома прокладывается подающая магистраль, от которой отходят ответвления к отопительным приборам, за счет чего снижается расход труб. Также эта схема интересна тем, что позволяет подключить контуры напольного отопления к высокотемпературной магистрали. Здесь используется смесительный модуль из циркуляционного насоса и трехходового смесительного крана с датчиком температуры (этот вентиль устанавливается на всасывающем патрубке насоса), то есть пункт управления, который делает змеевик "теплого пола" зависимым от основной системы и не оказывающим влияние на ее режим работы с точки зрения гидравлики.

 Коллекторная схема относится к двухтрубным схемам, но в силу своей инженерной специфики стоит несколько особняком от других. Дело в том, что здесь отвергается сама идея магистрального трубопровода в том или ином виде и каждый радиатор присоединяется к распределительному коллектору отдельными подающей и обратной веточками. Благодаря этому можно довольно легко увязать отдельные отопительные приборы по давлению и проложить вторичные отопительные контуры (ветки теплых полов). Кроме того, коллекторная схема позволяет сократить диаметр труб и при прокладке первичного отопительного контура отказаться от многих дорогостоящих фасонных элементов. Несмотря на то, что из-за большего расхода труб и затрат на коллектор такая схема оказывается несколько дороже, чем традиционные двухтрубные схемы, она приобретает все большую популярность в индивидуальном домостроительстве.

 

Естественная и принудительная циркуляция Системы отопления различаются не только своими инженерными особенностями, но и характером движения теплоносителя. По этому критерию они разделяются на системы с естественной и принудительной циркуляцией. Первые применяются в совсем небольших (50-100 м2) домах, вторые - в традиционном коттеджном строительстве (250-300 м2 и больше). Циркуляция происходит за счет разницы удельного веса горячего теплоносителя, поднимающегося по подающему стояку, и холодного, который спускается по обратному. Различие же систем с естественной и принудительной циркуляцией заключается в способе перемещения воды, то есть в наличии или отсутствии "помощника" - циркуляционного насоса.

    Циркуляционный насос применяется в системах с принудительной циркуляцией и позволяет использовать трубы меньших диаметров. Он не поднимает воду, а лишь помогает ей преодолеть сопротивление трубы. Именно поэтому циркуляционные насосы для бытовых систем имеют низкое (около 100 Вт) потребление электроэнергии. Если насос выключить, то вода через какое-то время остановится, если не выключать - будет двигаться постоянно. На этом основана возможность управления подачей тепла от котла в отопительные приборы дома, поскольку современные циркуляционные насосы для бытовых систем, имеют три ступени мощности. С их помощью, даже при отсутствии дополнительной автоматики, можно управлять системой: если в доме жарко, а насос работает в полную силу, нужно уменьшить мощность насоса, поток воды в системе сократится и температура на отопительных приборах понизится. Питание насоса обычно подключается через термостатический датчик, в этом случае насос будет автоматически включаться только тогда, когда температура в доме опустилась ниже заданной.

    Система с принудительной циркуляцией более комфортна, теплоотдачей в такой системе можно управлять. Качество такой системы отопления выше, но здесь требуется бесперебойное электропитание. Система же с естественной циркуляцией, то есть без насоса, способна работать и без наличия электричества, но она не поддается автоматическому регулированию, теплоотдачу можно сократить лишь уменьшением пламени горелки. К тому же, такая система "съедает" больше топлива и требует монтажа труб большого диаметра, которые несколько дороже, да и выглядят "не очень" в интерьере дома. Поэтому, если Вы хотите экономную, удобную в обращении и не мешающую в интерьере систему отопления, нужно отдать предпочтение системе с принудительной циркуляцией. Кстати, ее предпочитают во всем мире.

Как видно из описанного выше, каждая система отопления имеет свои преимущества и недостатки. Так на какой же остановить свой выбор? Какое оборудование использовать?

В решении этих вопросов не следует полагаться лишь на собственную интуицию и советы знакомых. Даже специалист не сможет дать грамотный совет без проведения в каждом конкретном случае комплекса инженерных расчетов. Поэтому, чтобы система отопления оправдала все ожидания, работала долгие годы стабильно и надежно, мы рекомендуем начать с разработки проекта.

Проектирование системы отопления Итак, первое, что необходимо сделать, это разработать проект. Конечно, это потребует определенных материальных затрат, но наличие проекта, не только гарантированно избавит от многих неприятностей в процессе эксплуатации системы отопления, но и предотвратит неоправданные расходы ещё на стадии приобретения оборудования.

Основные преимущества, которые Вы получаете, заказав проектирование системы отопления:

  • Во-первых, проект позволит учесть все особенности помещения, обеспечит согласованность элементов системы отопления, позволит выбрать наиболее подходящее оборудование (с полным использованием рабочих характеристик).
  • Во-вторых, любые изменения и корректировку системы отопления гораздо проще и, несомненно, дешевле производить "на бумаге", а не в процессе монтажных работ и тем более по их завершении.
  •  В-третьих, наличия проекта – это возможность провести анализ стоимости реализации проекта, т.е. стоимости оборудования, монтажных и пуско-наладочных работ. Запросив коммерческие предложения на основании проекта у нескольких потенциальных подрядчиков можно выбрать наиболее оптимальный вариант. К тому же данный анализ позволит выявить некомпетентных исполнителей ещё до начала работ, а это без сомнений весомый плюс.

Отопительное оборудование Одним из важнейших этапов устройства системы отопления является подбор оборудования, от его функциональности и надежности будет зависеть работоспособность системы в целом.

Источник тепла - основа отопительной системы, поэтому выбор оборудования надо начинать с него. Решающим фактором при выборе является наличие и целесообразность использования того или иного вида топлива.

Традиционные источники тела - котлы для сжигания того или иного вида топлива.

Альтернативные источники тепла, которые все больше находят применения в европе, солнечная энегия (солнечные коллекторы), энергия подземных вод (земли) (тепловые насосы) и т.д.

Природный газ - на сегодняшний день наиболее выгодый и перспективный вид топлива
Природный газ стоит пока (в России),  недорого, экологически чист, отсутствие серы, низшая теплота сгорания около 8040 ккал/м3. При его использовании отсутствует необходимость предусматривать место для хранения. Котлы, работающие на природном газе, обеспечивают полную автоматизацию процесса сжигания. Существенный недостаток - зависимость от сетей газового снабжения, и давление в газовых магистралях.

Природный газ - наиболее оптимальный вид топлива, но проблема газификации России, а тем более Алтайского края оставляет желать лучшего. Поэтому существует альтенатива:

Сжиженный газ - позволяет ути от зависимости, но высокая стоимость сжиженного газа, проблема испарения в холодное время года, также устройство газохранилища- требуют значительных финансовых затрат., поэтому сжиженные газ  целесообразно использовать лишь в местности, где другие виды топлива недоступны.  

Жидкое топливо - является наиболее универсальным, но не дешевым. При высоких показателях эффективности сжигания, зависимость от централизованных инфраструктур (газопроводов, электросетей) минимальна. Котлы, работающие на жидком топливе (солярке), обеспечивают полную автоматизацию процесса сжигания. Эффективно только при использовании низкотемпературных котлов с всоким КПД,  с погодазависимой теплогенерацией, а также суточным и недельным программированием.

Твердое топливо (уголь, дрова) - имеет гораздо меньшие экономические показатели при сжигании и не позволяет автоматизировать работу системы. Твердотопливные котлы требуют постоянного контроля горения, регулярной чистки, и ручной загрузки топлива. Использовать их целесообразно лишь в местности, где другие виды топлива недоступны.

Электрические котлы - легко регулируются, просты в эксплуатации, не требуют наличия дымохода и устройства котельной, при этом стоимость их невысока. Существенный недостаток - высокая стоимость электроэнергии, диффецит мощности. Поэтому электрокотлы используются чаще всего как резервный источник или для отопления сравнительно небольших по площади помещений.

Следующий шаг - подбор мощности источника тепла. Для этого требуется определить теплопотери здания, рассчитать необходимое количество тепла для каждого помещения в зависимости от климатических особенностей местности, материала и толщины стен, площади остекления и прочих данных. Если Вы воспользовались услугой специалистов и спроектировали систему отопления, то все расчеты уже произведены и включены в проект.

Далее необходимо решить для чего будет использоваться источник тепла, для технологии, для отопления дома, для внутриполного отопления, для обеспечения горячего водоснабжения. Исходя из этого выбирается количество контуров, определяется, нужен ли теплообменник, коллектор или гидрострелка, следует ли установить аккумулятор тепла и бойлер.

Затем подбираются насосы, расширительные баки, запорная арматура, автоматика. На основании гидравлических расчетов, также отраженных в проекте системы отопления, определятся оптимальный диаметр трубопроводов, позволяющий при минимальных потерях тепла обеспечить равномерную подачу теплоносителя ко всем потребителям. Далее, Вам останется только выбрать материал труб и конструкцию радиаторов.

Материал трубопровода Наиболее популярные следующие материалы:

МЕТАЛЛ
Преимущества: низкая стоимость материала и фитингов, особенно больших сечений, низкий коэффициент теплового расширения, высокая механическая стойкость.
Недостатки: невысокий ресурс, подверженность коррозии, что приводит к загрязнению системы, сложность в монтаже. Трубы из металла могут замерзать, в результате чего они расходятся по шву или лопаются.

ПОЛИПРОПИЛЕН
Преимущества: низкая стоимость материала и фитингов, простота и надёжность в монтаже. Трубы из PPR не боятся замораживания, паяные соединения не текут и в принципе их можно заделывать. PPR не подвержен коррозии.
Недостатки: невысокий ресурс (прочность и долговечность напрямую зависит от температуры теплоносителя и давления в системе), высокий коэффициент линейного расширения, что необходимо учитывать при монтаже.

МЕТАЛЛОПЛАСТИК
Преимущества: невысокая стоимость, простота монтажа (особенно в труднодоступных местах), не подвержен коррозии.
Недостатки: высокая стоимость фитингов, высокий коэффициент линейного расширения, механические соединения с фитингами, особенно резьбовые, могут со временем нуждаться в «протяжке».

СШИТЫЙ ПОЛИЭТИЛЕН
Преимущества: высокий ресурс, простота монтажа, высокая надёжность прессфитингов. Трубы из сшитого полиэтилена не боятся заморозки, не подвержены коррозии.
Недостатки: высокая стоимость фитингов и трубы.

Медь
Преимущества: высокая прочность, высокий ресурс и долговечность даже при высоких температурах более 95 градусов и высоком давлении, обладает прекрасными бактерицидными свойствами, не боится заморозки, не пропускает кислород, не подвержена коррозии.
Недостатки: высокая стоимость фитингов и трубы, химическая реакция с алюминием, сложность в монтаже пайка.

После подбора необходимых характеристик оборудования и материала трубопровода, следует определиться, какой фирме-изготовителю отдать предпочтение.

Выбор производителя оборудования и материалов  на рынке представлено огромное количество брендов, которые можно условно разделить на следующие категории:

1. Хорошие и дорогие,
2. Нормальные и недорогие,
3. Неизвестные и дешёвые,
4. Дешёвые и опасные.

Мы работаем с первыми двумя категориями, которые Вам и рекомендуем. Оборудование лишь некоторых производителей представлено в каталогах на сайте. Полный список брендов, а также консультацию по техническим характеристикам того или иного оборудования можно получить, обратившись к нашим специалистам. Если Вы уже выбрали производителя и ищите определенное оборудование, звоните нам, возможно, оно относится к 3 или 4 категории, в этом случае мы поможем найти достойную замену.