Основными среди теплозатрат на коммунально-бытовые нужды в зданиях являются затраты на отопление. Это объясняется условиями эксплуатации зданий в холодный период времени, когда теплопотери через ограждающие конструкции зданий значительно превышают внутренние тепловыделения.
Отопление - искусственное обогревание помещений здания с возмещением теплопотерь и поддержания в них заданного температурного режима.
Система отопления (далее СО) – это совокупность конструктивных элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи необходимого количества тепла в помещения, с целью поддержания в них заданного значения температуры внутреннего воздуха.
Основными элементами системы отопления являются:
- источник тепла (котел или тепловая станция);
- передатчик тепла (магистральные трубопроводы или тепловые сети);
- потребитель тепла (СО здания).
В зависимости от взаимного расположения источника и потребителя тепла СО подразделяются на:
- местные (источник тепла располагается непосредственно в отапливаемом помещении, либо в непосредственной близости от него; расстояние от источника тепла до дальнего отопительного прибора составляет не более нескольких десятков метров);
- центральные (источник тепла находится за пределами отапливаемых помещений, а передача тепла от источника к потребителю происходит при помощи теплопроводов тепловых сетей).
В зависимости от вида теплоносителя различают следующие типы системы отопления:
- водяные,
- воздушные,
- паровые,
- газовые.
Недостатки систем газового отопления:
Использование в качестве теплоносителя высокотемпературных продуктов сгорания топлива ограничено отопительными печами, газовыми калориферами и другими местными отопительными установками, что обусловлено ухудшением состояния воздушной среды при непосредственном попадании газов в помещение. Удаление продуктов сгорания наружу по каналам усложняет систему и понижает ее КПД.
При использовании в качестве теплоносителя пара появляется возможность быстрого нагревания помещений, т.к. пар является легкоподвижной средой со сравнительно малой плотностью.
Недостатки систем парового отопления:
- пар как теплоноситель не отвечает санитарно-гигиеническим требованиям (при постоянно высокой температуре - 100оС и более - на поверхности теплопроводов и отопительных приборов происходит разложение оседающей органической пыли;
- невозможно качественное регулирование температуры пара;
- обладает повышенным уровнем шума (особенно при возобновлении работы после перерывов).
Вследствие этих недостатков, система парового отопления не допускается к применению в жилых, общественных и административно-бытовых зданиях, а также в производственных помещениях с повышенными требованиями к чистоте воздуха. Паровое отопление допускается применять только при соответствующем технико-экономическом обосновании (например, при избытке пара, используемого в технологическом процессе производства).
Таким образом, при строительстве загородного дома целесообразно рассматривать водяное или воздушное отопление.
Достоинства водяных систем отопления
Вода представляет собой практически несжимаемую среду со значительной плотностью и теплоемкостью. Использование воды в качестве теплоносителя в системе отопления обеспечивает:
- равномерную температуру воздуха;
- возможность качественного регулирования при ограничении температуры поверхности отопительных приборов;
- значительный срок службы;
- бесшумность действия;
- простоту обслуживания и ремонта.
Достоинства воздушных систем отопления
Воздух также является легкоподвижной средой со сравнительно малой теплоемкостью, плотностью и вязкостью. При использовании воздуха можно обеспечить быстрое изменение и равномерность температуры воздуха в помещениях, совмещать отопление с вентиляцией воздуха, а также избежать установки отопительных приборов.
По способу создания циркуляции теплоносителя в водяных и воздушных системах отопления различают системы:
- с естественной циркуляцией (гравитационные);
- с вынужденной циркуляцией (насосные).
Требования к системам отопления:
- Санитарно-гигиенические – обеспечивать в помещении заданное значение температуры внутреннего воздуха, температуры на внутренних поверхностях ограждений, температуры на поверхностях отопительных приборов.
- Экономические – обеспечивать невысокие капитальные вложения с минимальным расходом металла, а также экономный расход тепловой энергии при эксплуатации.
- Архитектурно-строительные – соответствие интерьеру помещений, компактность.
- Производственно-монтажные – механизация изготовления узлов и деталей, их унификация, сокращение затрат при монтаже.
- Эксплуатационные – эффективность действия в течение всего периода работы, надежность.