Система отопления и теплоснабжения фанкойлами: особенности, преимущества и недостатки

Этиленгликоль

Иногда в отопительных системах необходимо использовать антифризы – теплоносители, характеризующиеся низкой температурой замерзания. Согласно статистике, примерно четверть всех теплоносителей составляет антифриз на основе этиленгликоля.

В его составе специальные добавки — ингибиторы, которые понижают скорость протекания нежелательных химических процессов, в результате воздействия этиленгликоля. Температура замерзания этого вещества около -60°С. Теплофизические свойства вещества делают его подходящим для отопительных систем. Антифризы на основе этиленгликоля используются в автомобильных системах отопления и для обогрева технических помещений. Одним из главных достоинств данного теплоносителя является невысокая цена, а также низкий уровень отложений в трубах.

Однако широкое распространение этиленгликоль не получил в связи с его высокой токсичностью. По сути, это – яд, лишь 50-500 мг которого достаточно для того, чтобы отравить человека. Этиленгликоль не применяется в открытых отопительных системах. К слабым сторонам вещества также можно отнести высокую вязкость при пониженных температурах

Примерять этиленгликоль нужно с особой осторожностью: если он случайно попадет на древесину, плитку, утеплитель в доме — материалы необходимо срочно заменить

Отличия открытой и закрытой системы отопления

Имеются следующие отличительные особенности систем открытого и закрытого отопления:

По месту размещения расширительного бака.В открытой системе отопления бак располагают в наивысшем месте системы, а в закрытой системе расширительный бак можно устанавливать в любом месте, даже рядом с котлом.
Закрытая система отопления изолирована от атмосферных потоков, что препятствует попаданию воздуха. Это увеличивает срок службы. За счёт создания дополнительного давления в верхних узлах системы снижается возможность образования воздушных пробок в радиаторах, расположенных сверху.
В открытой системе отопления используются трубы с большим диаметром, что создаёт неудобства, также монтаж труб осуществляется под наклоном для обеспечения циркуляции. Не всегда имеется возможность скрыть толстостенные трубы

Для обеспечения всех правил гидравлики необходимо учитывать уклоны распределения потоков, высоту подъёма, повороты, заужения, подключение к радиаторам.
В закрытой системе отопления используются трубы меньшего диаметра, что удешевляет конструкцию.
Также в закрытой системе отопления важно правильно установить насос, что позволит избежать шума.

Преимущества открытой системы отопления

простое обслуживание системы;
отсутствие насоса обеспечивает бесшумную работу;
равномерный прогрев отапливаемого помещения;
быстрый пуск и остановка системы;
независимость от электроснабжения, если в доме не будет электричества, то система будет работоспособна;
высокая надёжность;
не требуется особых навыков для установки системы, в первую очередь устанавливается котёл, мощность котла будет зависеть от отапливаемой площади.

Недостатки открытой системы отопления

возможность уменьшения срока эксплуатации системы при попадании воздуха, так как уменьшается теплопередача, в результате чего появляется коррозия, нарушается циркуляция воды, образуются воздушные пробки;
воздух, содержащийся в открытой системе отопления, может вызывать кавитацию, при которой разрушаются элементы системы, находящиеся в кавитационной зоне, такие, как арматура, поверхности труб;
возможность замерзания теплоносителя в расширительном баке;
медленный нагрев системы после включения;
необходим постоянный контроль уровня теплоносителя в расширительном баке для исключения испарения;
невозможность использования антифриза в качестве теплоносителя;
достаточна громоздка;
низкий коэффициент полезного действия.

Преимущества закрытой системы отопления

простой монтаж;
нет необходимости постоянно контролировать уровень теплоносителя;
возможность применения антифриза, не боясь размораживания системы отопления;
путём увеличения или уменьшения количества теплоносителя, подаваемого в систему, можно регулировать температуру в помещении;
из-за отсутствия испарения воды снижается необходимость её подпитывать из внешних источников;
самостоятельное регулирование давления;
система экономичная и технологичная, имеет более длительный срок эксплуатации;
возможность подключения к закрытой системе отопления дополнительных источников отопления.

Недостатки закрытой системы отопления

самый главный недостаток — зависимость системы от наличия постоянного электроснабжения;
при работе насоса требуется электричество;
для аварийного электроснабжения рекомендуется приобрести небольшой генератор;
при нарушении герметичности стыков возможно попадание воздуха в систему;
размеры расширительных мембранных баков в закрытых помещениях большой площади;
бак заполняется жидкостью на 60−30%, наименьший процент заполнения приходится на большие баки, на больших объектах применяются баки с расчётным объёмом в несколько тысяч литров.
возникает проблема с размещением таких баков, используются специальные установки, чтобы поддерживать определённое давление.

Каждый, кто собирается установить систему отопления, сам выбирает, какая система проще и надёжнее для него.

Открытую систему отопления, благодаря простоте эксплуатации, большой надёжности, используют для оптимального отапливания небольших помещений. Это могут быть небольшие одноэтажные дачные дома, а также загородные дома.

Закрытая система отопления является более современной и более сложной. Её применяют в многоэтажных домах и коттеджах.

Самотечное отопление плюсы гравитационной системы отопления

Прежде чем рассматривать положительные качества самотечных систем отопления с естественной циркуляцией воды стоит отдельно рассмотреть все минусы системы. Для многих первый и главный недостаток гравитационной системы отопления является ее архаичность. Действительно, это одна из самых древних систем отопления использующих жидкий теплоноситель. Именно с этой системы были в дальнейшем выработаны одно и двухтрубные схемы разводки, именно эта система использовалась для массовой установки, когда промышленность освоила отопительные твердотопливные а немного позже и газовые котлы отопления. Но с другой стороны гравитационная система отопления является и одной из самых надежных – срок ее эксплуатации составляет в среднем 45-50 лет. То есть ровно столько, сколько времени необходимо, чтобы под действием теплоносителя металлические трубы потеряли свою герметичность.

Второй момент заключается в невысоком коэффициенте полезного действия гравитационной системы отопления. Действительно, сама схема, основанная на естественной циркуляции воды, подразумевает инертность процесса прогрева помещения, пока отопительный котел наберет необходимую мощность, а разница температур между нагретым и охлажденным теплоносителем достигнет минимума, пройдет довольно много времени. Но с другой стороны, даже после того как котел перестанет поддерживать горение процесс циркуляции продолжается, при этом, большой объем воды в системе будет остывать намного дольше чем в системе с принудительной циркуляцией.

Еще одни минус может записать в свой актив гравитационная система отопления из-за своей громоздкости. На практике, при одинаковой площади отапливаемого помещения система с принудительной циркуляцией по сравнению с самотечной, будет занимать гораздо меньше места. В гравитационной системе отопления кроме батарей будут размещаться и трубы верхней разводки, без которых создание необходимого давления жидкости невозможно.

Ну и конечно, вопрос контроля температуры в отдельных радиаторах, и возможность ее регулировки. Гравитационная система отопления в классическом виде с однотрубной схемой постройки не может обеспечить такую функцию из-за невозможности перекрытия отдельного радиатора.

Но с другой стороны, это идеальная система для установки в домах, где нет электричества или постоянно возникают проблемы с его подачей. Гравитационная система отопления способна работать и без электричества, поскольку основной силой движения теплоносителя по системе выступает не циркуляционный насос, а тепловое расширение объема теплоносителя.

Большой объем теплоносителя в системе позволяет обеспечить плавный прогрев помещения. С другой стороны, такой объем нагретого теплоносителя и остывает гораздо медленнее, чем объем системы с принудительной циркуляцией. Особенно ярко это проявляется при отключении электричества или затухании топлива в топке. Система с принудительной циркуляцией остывает в 3-4 раза быстрее, чем такая архаическая гравитационная система отопления.

Это свойство часто используется при временном пребывании в доме – просто вместо обычной воды в систему вливается антифриз, и даже после полного остывания ни трубам, ни радиаторам угроза разрыва из-за замерзания воды не грозит.

Ну и конечно, просто необходимо отметить, что такая система просто безотказна в работе. При правильной ее эксплуатации она может прослужить около 50 лет, при этом у нее всего два фактора риска. Первый – это угроза перегрева котла, но и здесь это в основном зависит от человеческого фактора, а не от системы. Второй – это замерзание теплоносителя, но и в этом случае, применение антифриза сводит риск этой аварии практически к нулю.

Фотографии с объектов

Торговый центр на улице Елецкая
Торгово-развлекательный центр г. Воскресенск
Административно-складской комплекс г. Троицк
Офис нефтехимической корпорации «СИНОПЕК», г.Москва
Гостиничный комплекс г. Туапсе

** Принцип работы режима Free Cooling (или режима «свободного охлаждения») заключается в использовании наружного воздуха в процессе работы на охлаждение. Для этого холодильные машины снабжаются дополнительным контуром охлаждения с незамерзающей жидкостью (водным раствором незамерзающей жидкости). Такой режим может использоваться как вспомагательный, одновременно с работой компрессоров, или как основной, если позволяет температура наружного воздуха (температура рабочей жидкости, возвращаемой в систему, выше температуры наружного воздуха). Режим «свободного охлаждения» позволяет сократить время работы компрессора, являющегося основным потребителем электроэнергии системы, и, тем самым, существенно повысить ее экономичность.

Система чиллер-фанкойл: плюсы и минусы

Теперь, когда мы знаем, что такое фанкойл и чиллер, мы можем понять, что представляет собой система чиллер-фанкойл. Чиллер, внешний блок системы, соединен трубопроводом с фанкойлом – внутренним теплообменником, который обдувается вентилятором.

Но зачем вообще нужна такая система, если есть обычные кондиционеры? Дело в том, что она имеет несколько преимуществ перед сплит-системами:

Масштабируемость.
Из-за газового хладагента расстояние между внутренним и внешним блоками в сплит-системах ограничено. В системе чиллер-фанкойл можно присоединить сколько угодно фанкойлов на расстоянии до нескольких сотен метров – конкретные характеристики зависят от мощности чиллера и насосной станции. За счет этого даже в большом здании может использоваться всего один чиллер.
Эстетическая составляющая.
Из-за ограниченного расстояния между внутренним и внешним блоками наружный блок обычного кондиционера помещают на фасаде здания. В системе чиллер-фанкойл чиллер размещается на крыше или в техническом помещении, поэтому внешний вид фасада сохраняется.
Универсальность.
Если многие сплит-системы , этот вариант кондиционирования работает круглосуточно при любой температуре. К тому же благодаря большому количеству фанкойлов можно без проблем регулировать температуру воздуха в каждом отдельно взятом помещении.
Безопасность.
Хладагент жидкий, а не газовый, как в сплит-системах, поэтому вероятность возникновения аварии гораздо ниже.

Тепловой насос воздух-вода – это не только , но и прекрасный вариант для комфортного охлаждения дома в жаркий летний день. Реальная возможность избежать затрат на установку дополнительного оборудования для охлаждения помещения — использовать уже готовый контур для водяного отопления с применением фанкойлов вместо .

На первый взгляд, фанкойлы выглядят как обыкновенные батареи, но их возможности значительно шире, чем у радиаторов. Они очень хорошо справляются с задачей достижения желаемой температуры помещений, даже если установлены в низкотемпературную отопительную систему. В режиме отопления обеспечивается эффективность, а следовательно, и экономичность работы теплового насоса. Улучшение теплопроизводительности по сравнению с радиаторами достигается за счет активной циркуляции воздуха. Потому что фанкойл – это теплообменник, в который подается тепло- или хладоноситель и с помощью встроенного вентилятора прогоняется воздух, который в зависимости от температуры воды либо нагревается, либо охлаждается. Основной функцией фанкойла является регулирование температуры воздуха. Cистема с тепловыми насосами и фанкойлами позволяет одновременно решить задачи вентиляции, отопления, охлаждения и рекуперации.

Зимой нагретая вода подается на фанкойлы для отопления помещений. Летом тепловой насос охлаждает воду, которая подается на фанкойлы для кондиционирования помещений.

Применение теплового насоса с системой фанкойлов — это комфортный климат на базе одного оборудования круглый год.

Тонкости автономной системы индивидуальных домовладений

В частном секторе наиболее популярным и часто используемым является водяная система отопления. Ее температура может регулироваться самостоятельно отталкиваясь от погодных условий, и это самый экономичный способ. Правда придется потратиться, но это все в скором будущем окупиться.

В автономную систему отопления коттеджа входят такие элементы: бойлер либо котел, управляющий блок, батареи отопления, трубы.

Главным компонентом отопительной системы считается котел. Существуют следующие разновидности котлов: работающие на газе, на электричестве, на твердом и жидком топливе.

Практичным считается электрическое, но не экономичным. Газовые чаще всего индивидуальных коттеджах и на сегодня имеются почти в каждом. Они имеют преимущество перед электрическими, т. к. при перебоях с электричеством или при возникновении аварийных ситуаций электрическое устройство не будет функционировать, что может пагубно отразиться на процессе работы устройств, подключенных к системе.

Автономное отопление считается лучшим для собственников, которых не устраивает работа централизованной сети. Конечно на ее установку будет необходимо потратить не малое количество сил и средств, но в результате вы сможете настраивать температуру в вашем доме и не от чего не зависеть.

Вопросы и ответы

Почему чиллер-фанкойл не подходят для небольших квартир и домов?

Выбор индивидуальных чиллеров и небольших насосов на рынке невелик, из-за чего такую систему в лучшем случае можно использовать, разве что, в большом доме. Кроме того, отапливать помещение зимой такой системой дороже, чем другими. Для больших зданий это некритично, а вот для владельцев частных домов это может стать серьезной преградой.

Подходит ли чиллер-фанкойл для российского климата?

И да, и нет. Чиллер-фанкойлы вполне способны работать в сильные морозы, но вместо воды в чиллере придется использовать незамерзающие жидкости. При отоплении фанкойлы не берут воздух снаружи здания, а это значит, что циркулирующий воздух будет легче нагреваться и температуру внутри помещения также легче поддерживать — климат на улице никак не влияет на работу фанкойла. С отоплением фанкойлы справятся, но стоимость такого отопления будет выше, чем у систем-аналогов.

Можно ли назвать чиллер-фанкойл экономичной системой?

Да. У системы высокие КПД и эффективность нагрева-охлаждения. Кроме того, чиллер-фанкойлы требуют минимального ухода, и они могут функционировать круглый год. С точки зрения рентабельности чиллер-фанкойлы проигрывают в том смысле, что отопление ими будет стоить дороже, чем тем же газом. С другой стороны, поддерживать универсальную и единую систему отопления-охлаждения легче, чем две или больше систем, и в долгосрочной перспективе это окупается.

Особенности разводки труб

Схема расположения элементов в однотрубной и двухтрубной системе

В зависимости от точки расположения основной трубы, технологии подключения батарей, стояков подачи подбирается технология разводки.

Однотрубный способ

При однотрубной разводке используется горизонтальная и вертикальная схема. Укладка труб по горизонтали исключает регулировку количества воды, поэтому дополнительно применяются байпасы. Вертикальное расположение магистрали характерно для многоэтажек.

Двухтрубный способ

Двухтрубный прием разводки предусматривает подвод двух магистралей на один радиатор – для подачи теплой воды и отвода холодной. В квартире или доме можно реализовывать следующие схемы:

самотечную – циркуляция теплой воды осуществляется естественным образом;
классическую – система тупикового типа;
кольцевую – теплоноситель движется попутно;
лучевую – тепло поступает от распредколлектора на радиаторы в индивидуальном порядке.

Как работает закрытая система отопления

Нагрев теплоносителя до необходимой температуры происходит в котле. После этого, за счет циркуляционного насоса, происходит циркуляция теплоносителя по системе. При нагреве теплоноситель расширяется и увеличивается в объеме, что приводит к росту давления в системе отопления. Все излишки объема теплоносителя поступают в расширительный бак, чем и происходит регулирование давления.

Но не исключены варианты, что произойдет превышение диапазона давления и, чтобы избежать разрыва радиатора, устанавливается предохранительный клапан, через который в критической ситуации произойдет сброс теплоносителя. Обогрев помещения происходит через нагревательный прибор, через который происходит циркуляция теплоносителя. За счет фильтра удаляются взвеси и грязь из системы. Несмотря на то, что система закрытая, не исключена вероятность попадания воздуха в теплоноситель, также воздух может попасть в систему после промывки системы отопления.

Как отапливают дома в других странах

Один из способов экономии — энергоэффективные дома

Центральное отопление нашей стране досталось как наследие социалистической экономики. В условиях планового хозяйства и при больших ресурсах энергоносителей централизованное отопление строило и по большей части оплачивало государство.

Трубы с остывшим в домах теплоносителем по пути на ТЭЦ являлись источником тепла для тепличных хозяйств, промышленных предприятий, скотоводческих комплексов.

Массовый выпуск оборудования для индивидуального отопления планомерно начался в середине 90-х годов, до этого был дефицит даже для частных домовладений.

На планете очень мало стран с похожими климатическими условиями и соизмеримой плотностью населения. Для экономии ресурсов в большей части мира отопление децентрализованное.

Тепло в земле можно использовать для обогрева, но установки стоят дорого

В Германии, Франции, Канаде похожие на наши системы строили до 50-х годов прошлого столетия. Последовавший мировой энергетический кризис вызвал развитие систем обогрева, которые обслуживают один или несколько многоэтажных домов. Для этого строят отдельную котельную. Нет длинных коммуникаций для транспортировки горячей воды — потери сведены к минимуму.

Установки легко запустить в работу при внезапном похолодании, а в тёплые дни снизить расход энергоносителя, уменьшив температуру циркулирующей воды.

Отсутствует централизованное отопление во Франции и Великобритании — там в каждой квартире установлен отдельный бойлер с закрытой камерой сгорания, работой которого управляет хозяин квартиры.

Важную роль играет наличие и доступность в регионе энергоносителей.

В Польше и Китае много жилья отапливается углём, в Исландии — водой термальных источников. В Норвегии активно используют дешёвое электричество.

Плохо греют

Если батареи стали холоднее, при том, что котел работает на полную мощность, искать проблему придется именно со стороны радиаторов.

Однако прежде всего следует обратить внимание на показания манометра перед и после фильтра, на работу циркуляционного насоса, а также настройки терморегуляторов, установленных по контуру. Если с этими узлами все нормально, то остается проблема лишь с теплообменниками

Есть несколько причин, по которым алюминиевые батареи плохо греют:

Завоздушивание радиатора;
Батарея замусорена;
Изначально ошибка в подключении.

Последствия по всем причинам одно и то же – прерывается нормальный ток теплоносителя и, естественно, отсутствие теплообмена.

Грешить на радиатор следует в том случае, если холодными стали лишь несколько теплообменников в доме, в то время как остальные продолжают функционировать нормально.

Как сделать из открытой закрытую систему

Открытая расширительная ёмкость способствует естественному испарению теплоносителя и насыщению его кислородом из воздушных масс. Чтобы избавиться от этих проблем и продлить срок эксплуатации системы достаточно выполнить несложную переделку открытой схемы отопления в закрытую. При этом принцип циркуляции вполне можно сохранить, и вода будет перемещаться благодаря своим физическим свойствам, но оптимальным вариантом станет приобретение и монтаж циркуляционного насоса.