Классификацию систем отопления проводят по ряду признаков:
1) по взаимному расположению основных элементов;
2) по виду теплоносителя;
3) по способу циркуляции теплоносителя;
4) по параметрам теплоносителя;
5) по продолжительности работы системы отопления.
1. По взаимному расположению основных элементов системы отопления подразделяются на центральные, локальные и местные.
Центральными называют системы отопления, предназначенные для отопления нескольких зданий, микрорайона или целого населенного пункта из одного теплогенератора (центральной или районной котельной, ТЭЦ). В таких системах теплота вырабатывается за пределами отапливаемых зданий, передается высокотемпературными теплоносителями, а у потребителя устанавливается узел регулирования температуры теплоносителя.
Локальными – называют системы отопления, предназначенные для отопления нескольких помещений из одного теплового пункта, где находится теплогенератор помещений, а затем с помощью теплоносителя по теплопроводам транспортируется в отдельные помещения здания. Теплота при этом через отопительные приборы передается воздуху отапливаемых помещений, а теплоноситель возвращается в тепловой пункт. Примером локальной системы отопления может служить система водяного отопления здания или группы зданий с собственной (местной) котельной.
Местными системами отопления называют такой вид отопления, при котором все три основных элемента конструктивно объединены в одном устройстве, установленном в обогреваемом или смежном помещении. Примером местной системы отопления является отопительная печь, имеющая теплогенератор (топливник), теплопроводы (газоходы внутри печи) и отопительные приборы (стенки печи). Кроме того, к местным системам отопления относят камины, газовые и электрические приборы, а также воздушно-отопительные агрегаты.
2. По виду теплоносителя центральные системы отопления подразделяются на водяные, паровые, воздушные и комбинированные (например, пароводяные, паро-воздушные и др.).
3. По способу циркуляции теплоносителя системы водяного и воздушного отопления подразделяются на системы с естественной циркуляцией за счет разности плотностей холодного и горячего теплоносителя и системы с искусственной циркуляцией за счет работы насоса или вентилятора. Центральные паровые системы имеют искусственную циркуляцию за счет давления пара.
4. По параметрам теплоносителя центральные водяные и паровые системы подразделяются на водяные низкотемпературные (локальные) с водой, нагретой до 100 °С и высокотемпературные с температурой воды более 100 С; на паровые системы низкого (р = 0,1…0,17 МПа), высокого (p = 0,17…0,3 МПа) давления и вакуум-паровые с давлением р < 0,1 МПа.
5. По продолжительности работы системы отопления могут быть постоянного, прерывистого, периодического, временного действия, дежурные, аварийные и дополнительные.
Наиболее широко в системах отопления используют воду, водяной пар и воздух, поскольку эти теплоносители в наибольшей степени отвечают перечисленным требованиям. В некоторых случаях в местных и локальных системах могут быть использованы выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания (в кабинах строительной и другой техники) и другие горячие продукты и газы промышленных предприятий, как в качестве основного, так и первичного теплоносителя.
Рассмотрим основные физические свойства каждого из теплоносителей, которые оказывают влияние на конструкцию и действие системы отопления:
ü вода обладает высокой теплоемкостью и большой плотностью, несжимаемостью, расширяется при нагревании, при этом уменьшается её плотность. При увеличении давления повышается температура кипения воды. При повышении температуры и понижении давления из воды происходит выделение абсорбированных газов;
ü пар обладает малой плотностью, высокой подвижностью, высокой энтальпией за счет скрытой теплоты фазового превращения, повышение температуры и плотности с возрастанием давления.
ü воздух обладает низкой теплоемкостью и плотностью, высокой подвижностью. При нагревании плотность воздуха уменьшается. Чаще всего горячий воздух подается в помещение или нагревается воздух этого же помещения;
ü нагретые газы обладают такими же, свойствами, что и воздуха, но в отличие от воздуха газы могут быть использованы в комбинированных системах в качестве первичного теплоносителя или в закрытых системах отопления, для нагревания воздуха помещения