Любой обладатель загородной недвижимости рано или поздно сталкивается с необходимостью создания комфортных условий проживания. Водяное отопление загородного дома - это достаточно простая система, однако существует множество различных вариантов ее реализации. Причина в том, что она должна быть не только надежной и простой в управлении, но и экономичной и эффективной. Поэтому при ее создании важно правильно выбрать ее тип и все входящие в нее элементы.

Виды систем отопления частного дома

Система водяного отопления частного дома может быть двух видов: открытая (гравитационная) и закрытая.

Открытая система состоит из нагревательного котла, радиаторов и расширительного бака. Все элементы соединены между собой трубами. Горячая вода, нагретая котлом, по стояку поднимается вверх к подающей трубе и под действием силы тяжести самотеком растекается по батареям.

Движение воды обеспечивается за счет разности плотности горячей (нагретой котлом) и холодной (отдавшей тепло в радиаторах) воды. Расширительный бак необходим для компенсации увеличения объема воды при нагревании. При этом бачек применяется открытого типа для снижения гидравлического сопротивления.

Рис.1.

Водяное отопление в частном доме без насоса - энергонезависимо. Ему нужен только источник топлива, на котором работает котел.

Недостатков же у этой схемы много и все они связаны с гравитационным принципом работы. Вот некоторые из них:

• медленный прогрев;
• необходимость устанавливать расширительный бак в самой высокой точке системы при этом котел должен быть в самой низкой точке;
• постоянное испарение теплоносителя из расширительного бака (так как он сообщается с атмосферой);
• сложность балансировки;
• невозможность устройства теплых полов и пр.

Устранить такой недостаток как высокая инертность и повысить производительность можно установкой циркуляционного насоса. Он подключается по схеме с байпасом, который обеспечивает два режима работы. Такая отопительная система дома может работать как при гравитационном принципе циркуляции теплоносителя, так и при принудительной прокачке. Однако все остальные ее недостатки сохраняются.

Рис.2.

Несмотря на энергонезависимость открытой чаще всего делают выбор в пользу закрытой системы. От открытой она отличается наличием циркуляционного насоса и применением герметичного расширительного бака.

Рис.3.

Циркуляция теплоносителя осуществляется по средствам специального насоса. Поэтому отсутствуют ограничения по установке элементов (определенный уклон труб и расположение элементов и пр.), возможно устройство водяных теплых полов, вся разводка становится более компактной и занимает меньше места.

Схемы отопления загородного дома

Закрытая система отопления частного дома может реализовываться различными способами в зависимости от этажности и площади, а также от вида обогревательных приборов. Наибольшее распространение получили однотрубная, двухтрубная, лучевая схема и их комбинация.

Однотрубные системы отопления представляют собой схему, при которой подача и обратка радиаторов подключены к одной трубе.

Рис.4.

Достоинство данной схемы в том, что она компактна, проста в монтаже и не требует большого расхода материала. Главным недостатком является то, что чем дальше радиатор отстоит от котла, тем меньше тепла он отдает помещению, т.к. в него попадает более холодная вода, чем в предшествующие.

Для устранения этого недостатка требуется точный расчет отопления дома, т.е. трубопроводов (по диаметру труб) и обогревательных приборов (количество секций) при проектировании. Однако часто сбалансировать однотрубную схему очень сложно.

Недостатков лишена двухтрубная система отопления частного дома. В этой схеме подача теплоносителя в радиаторы производится из трубы подачи, а слив остывшей воды осуществляется в трубу обратка.

Таким образом все нагреватели получаются подключены параллельно, и обеспечить одинаковую теплоотдачу обогревательных приборов значительно проще. Для этой цели применяются терморегуляционные вентили.

Рис.5.

Обе схемы могут использоваться в домах различной этажности. В зависимости от количества радиаторов на этаже может применяться горизонтальная или вертикальная разводка.

Двухтрубная система отопления одноэтажного дома небольшой площади должна иметь горизонтальную разводку. Для многоэтажного следует предпочесть вертикальную схему расположения стояков. Такой вариант позволит более равномерно распределить тепло по всем помещениям, благодаря более простой балансировке.

Рис.6.

Эффективное отопление дома достигается за счет применения лучевой (коллекторной) схемы. В ней каждый радиатор подключается индивидуально. По этой же схеме работает водяной теплый пол.

Рис.7.

Коллекторная система отопления частного дома более затратная в монтаже, чем предыдущие, но они с лихвой окупаются на экономии в эксплуатации. Дело в том, что можно точно настроить не только всю систему, но и каждый радиатор в отдельности. Таким образом в нежилых помещениях легко поддерживать небольшую температуру, тем самым значительно снизить потребления топлива для котла.

Выбор котла

Котлы отопления для частного дома можно разделить на несколько групп по типу используемого топлива, мощности, способа установки и функциональных возможностей. Учитывая их разнообразие выбор того или иного типа необходимо осуществлять из особенностей эксплуатации и вида системы обогрева.

По типу потребляемого топлива выделяют электрические, дизельные, твердотопливные и газовые. Нагревательные котлы перечислены в порядке снижения затрат на энергоносители, т.е. газовые самые экономичные. Естественно, что выбор в пользу того или иного типа в первую очередь зависит от этой характеристики.

Несмотря на то, что отопление в своем доме можно создать, используя любой источник энергии, чаще всего имеется доступ к газу. По этой причине отопительный газовый котел более всех пользуется популярностью. Поэтому именно эту группу мы рассмотрим более подробно.

Газовые котлы для отопления могут быть двух типов исполнения напольные и настенные.

Напольные обладают большой мощностью и способны обогреть дом площадью более 150 кв.м. По устройству они более просты и могут работать как в системе гравитационного, так и закрытого типа. Большинство моделей энергонезависимы, т.е. не требуют подключения к электричеству.

Рис.8.

Настенные котлы отопления обладают меньшей мощностью и более компакты. Они имеют эстетичный внешний вид и могут быть установлены в любом месте. В основном они предназначены для использования в закрытой схеме. По этой причине настенные газовые котлы уже снабжены циркуляционным насосом, расширительным баком и всей необходимой автоматикой. Они энергозависимы, но благодаря электронному управлению способны полностью автоматизировать обогрев загородного дома.

Рис.9.

Они могут быть с открытого и закрытого типа. Разница между ними в том, что с открытой камерой для работы берут воздух из помещения. Это накладывает требования по вентиляции и устройству дымохода. Котлы с закрытой камерой сгорания снабжены специальным вентилятором (турбиной), благодаря которой воздух нагнетается с улицы, а отработанные газы удаляются через коаксиальный дымоход, который очень прост в установке.

Настенный газовый котел может быть одноконтурный и двухконтурный. Одноконтурный работает только на обогрев помещения. Двухконтурные газовые котлы обеспечивают еще и горячее водоснабжение. Однако они хорошо справятся с задачей если имеется не более 2-х потребителей г.в.

Если же число точек водоразбора, которые могут использоваться одновременно больше, то целесообразно выбирать одноконтурный котел и устанавливать бойлер косвенного нагрева. Бойлер - это бочка в которой установлен змеевик, через который циркулирует теплоноситель и тем самым нагревает воду.

Рис.10.

Самой важной характеристикой газового котла является его мощность. Проектирование отопления дома начинают с расчета мощности котла с учетом множества параметров. Однако при высоте потолков до 3 м и хорошем утеплении стен и кровли можно руководствоваться простым правилом: 1 кВт мощности необходим для обогрева 10 кв.м. площади дома.

Расширительный бак и циркуляционный насос

Расширительный бак необходим для компенсации увеличения объема теплоносителя при нагревании. Так для воды, при нагреве до температуры 80 градусов ее объем увеличивается примерно на 5 %. Поэтому необходимо устанавливать расширительный бачек, при чем для открытой и закрытой системы применяются различные конструкции.

Бачек для открытой системы представляет собой емкость, объем которой полностью используется для заполнения теплоносителем при его расширении. Поэтому его объем должен составлять примерно 7% от общего объема теплоносителя.

Рис.11.

Система отопления частного дома с насосом подразумевает применение герметичного бачка. Такие емкости конструктивно разделены на 2 части эластичной мембраной, с одной стороны которой находится воздух под давлением обычно 1,5 атмосферы, а с другой теплоноситель. В этом случае бак необходим объемом 10 – 12% от общего объема.

Рис.12.

Выбор циркуляционного насоса осуществляют на основе расчетных значений расхода и напора. Расход – объем жидкости за единицу времени который должен прокачать насос. Напор – это гидравлическое сопротивление, которое должен преодолеть насос.

Формула для расчета расхода:

Q=0,86 x P / dT ,

где Q – расчетный напор, P – тепловая мощность (мощность котла), dT – перепад температур между подачей и обраткой (обычно 20 градусов).

Формула для расчета напора:

H=N x K ,

где H – величина напора, N – количество этажей с учетом подвала, K – коэффициент усредненных гидравлических потерь, принимается 0,7 – 1,1 для двухтрубных систем, 1.16 – 1,85 для лучевых схем.

Приведенные формулы это расчет системы отопления для частного дома приближенного характера, для точных вычислений характеристик необходимо использовать специальные методики, которые позволяют учесть все возможные факторы и точно определить режимы работы.

Трубы и автоматика

Системы отопления и водоснабжения коттеджей и дач имеет не высокую температуру теплоносителя обычно до 90 градусов. Поэтому для соединения всех отопительных приборов может применяться любой тип труб: стальные трубы, металлопластиковые, полипропиленовые.

Стальные прочны и долговечны. Однако их использование сопряжено со сложностью монтажа, выполнить который без навыков сварных работ невозможно. Кроме того, чтобы они не портили внешний вид помещения их необходимо периодически красить.

Металлопластиковые трубы пользуются большой популярностью. Монтаж системы отопления загородного дома с их помощью очень прост, особенно если применять резьбовые фитинги. Однако, как показывает практика, за счет сезонных перепадов температур зажим фитинга может ослабнуть и вызвать утечку теплоносителя. Поэтому места соединений необходимо регулярно проверять на утечки.

Полипропиленовые трубы (армированные) лишены недостатков стальных и металлопластиковых. Они монтируются с помощью сварки, что делает соединения очень прочным и долговечным, при этом сделать это можно своими руками даже не обладая опытом проведения подобного рода работ.

Рис.13.

Важнейшем элементом являются воздухоотводчики. Это простые механические приборы, которые позволяют устранить воздух из системы, который блокирует ее работу. Другое их название - кран Маевского. Эти устройства необходимо устанавливать не только в самой верхней точке, но и на распределительных коллекторах и отопительных приборах.

Рис.14.

В случае если для обогрева помещения применяются радиаторы отопления, то на каждый целесообразно установить терморегуляционный вентиль. С его помощью можно точно задать требуемую температуру.

Рис.15.

Отопление частного дома теплыми полами

В качестве нагревательных элементов могут применяться радиаторы или теплые полы, а также их комбинация. Довольно часто делают комбинированное отопление дома, т.е. первый этаж обогревают теплыми полами, а второй батареями.

Отопление теплым полом имеет ряд достоинств:

• позволяет создать более равномерный прогрев помещения, тем самым климатические условия становятся более комфортными, а система становится более простой;
• радиаторы должны быть установлены вдоль всех наружных стен, что не всегда предусматривает планировка, в тоже время как теплые полы лишены данного ограничения;
• простота регулировки.

Однако при всех достоинствах монтаж теплых полов более трудоемкий и дорогостоящий. Основной вклад вносят затраты на материалы и работу.

Рис.16.

Принципиально эта система не сильно отличается от традиционной. Главное различие заключено в необходимости монтажа специального смесительного и распределительного коллекторов.

Дело в том, что температура воздуха теплого пола обычно не превышает 35 градусов, в то время как котел дает температуру теплоносителя более 50 градусов. Смесительный коллектор предназначен для решения трех задач:

• задания невысокой температуры теплоносителя благодаря смешению горячего с остывшим;
• распределение воды по контурам;
• обеспечение циркуляции.

Рис.17.

Система теплого пола строится по лучевой схеме. Благодаря чему, она очень проста в настройке и регулировки, что в свою очередь упрощает создания комфортных условий и одновременно позволяет экономить на отоплении.

Рассмотренные варианты создания системы обогрева могут быть применены для дома любой площади и этажности. Важно найти компромисс между требуемыми климатическими факторами, стоимости элементов, сложности обслуживания и затратами на энергоносители. Если правильно соотнести все выше перечисленные параметры, то в доме всегда будет тепло и уютно, а затраты на отопление не сильно обременят семейный бюджет.

В зависимости от преобладающего способа теплопередачи отопление помещений может быть конвективным или лучистым.

К конвективному относят отопление, при котором температура внутреннего воздуха поддерживается на более высоком уровне, чем радиационная температура помещения, понимая под радиационной усредненную температуру поверхностей, обращенных в помещение, вычисленную относительно человека, находящегося в середине этого по­мещения. Это широко распространенный способ отопления.

Лучистым называют отопление, при котором радиационная температура помещения превышает температуру воздуха. Лучистое отопление при несколько пониженной температуре воздуха (по сравнению с конвективным отоплением) более благоприятно для самочувствия человека в помещении (например, до 18-20 °с вместо 20-22 °с в помещениях гражданских зданий).

Конвективное или лучистое отопление помещений осуществляется специальной технической установкой, называемой системой отопления. Система отопления — это совокупность конструктивных элементов со связями между ними, предназначенных для получения, переноса и передачи теплоты в обогреваемые помещения здания.

Основные конструктивные элементы системы отопления (рисунок 1):

• теплоисточник ( при местном или теплообменник при централизованном теплоснабжении) — элемент для получения теплоты;
• теплопроводы — элемент для переноса теплоты от теплоисточника к ;
• отопительные приборы — элемент для передачи теплоты в помещение.

Рисунок 1. Схема системы отопления: 1 — теплогенератор или теплообменник и ; 2 — подача то­плива или подвод первичного теплоносителя; 3 — подающий теплопровод; 4 — отопитель­ный прибор; 5 — обратный теплопровод.

Перенос по теплопроводам может осуществляться с помощью жидкой или газообразной рабочей среды. Жидкая (вода или специальная незамерзающая жидкость — антифриз) или газообразная (пар, воздух, продукты сгорания топлива) среда, перемещающаяся в системе отопления, называется теплоносителем.

Система отопления для выполнения возложенной на нее задачи должна обладать определенной тепловой мощностью. Расчетная тепловая мощность системы выявляется в результате составления теплового баланса в обогреваемых помещениях при температуре наружного воздуха.

Текущие (сокращенные) теплозатраты на отопление имеют место в течение почти всего времени отопительного сезона, поэтому теплоперенос к отопительным приборам должен изменяться в широких пределах. Этого можно достичь путем изменения (регулирования) температуры и (или) количества перемещающегося в системе отопления теплоносителя.

Требования к системе отопления

Санитарно-гигиенические : поддержание заданной температуры воздуха и внутренних поверхностей ограждений помещения во времени, в плане и по высоте при допустимой подвижности воздуха, ограничение температуры на поверхности отопительных приборов;

Экономические: оптимальные капитальные вложения, экономный расход тепловой энергии при эксплуатации;

Архитектурно-строительные: соответствие интерьеру помещения, компактность, увязка со строительными конструкциями, согласование со сроком строительства здания;

Производственно-монтажные: минимальное число унифицированных узлов и деталей, механизация их изготовления, сокращение трудовых затрат и ручного труда при монтаже;

Эксплуатационные: эффективность действия в течение всего периода работы, надежность (безотказность, долговечность, ремонтопригодность) и техническое совершенство, безопасность и бесшумность действия.

Деление требований на пять групп условно, так как в них входят требования, относящиеся как к периоду проектирования и строительства, так и эксплуатации здания.

Наиболее важны санитарно-гигиенические и эксплуатационные требования, которые обусловливаются необходимостью поддерживать заданную температуру в помещениях в течение отопительного сезона и всего срока службы системы отопления здания.

Классификация систем отопления

Системы отопления по расположению основных элементов подразделяются на местные и центральные.

В местных системах для отопления, как правило, одного помещения все три основных элемента конструктивно объединяются в одной установке, непосредственно в которой происходит получение, перенос и передача теплоты в помещение. Теплопереносящая рабочая среда нагревается горячей водой, паром, электричеством или при сжигании какого-либо топлива.

Еще одним примером местной системы отопления могут служить отопительные печи, конструкции и расчет которых будут рассмотрены.

В местной системе теплопередача может осуществляться с помощью жидкого или газообразного теплоносителя либо без него непосредственно от разогретого твердого элемента.

Центральными называются системы, предназначенные для отопления группы помещений из единого теплового центра. В тепловом центре находятся теплогенераторы (котлы) или теплообменники. Они могут размещаться непосредственно в обогреваемом здании (в котельной или местном тепловом пункте) либо вне здания — в центральном тепловом пункте (ЦТП), на тепловой станции (отдельно стоящей котельной) или ТЭЦ.

Теплопроводы центральных систем подразделяют на магистрали (подающие, по которым подается теплоноситель, и обратные, по которым отводится охладившийся теплоноситель), стояки (вертикальные трубы или каналы) и ветви (горизонтальные трубы или каналы), связывающие магистрали с подводками к отопительным приборам (с ответвления­ми к помещениям при теплоносителе воздухе).

Примером центральной системы является система отопления здания с собственным тепловым пунктом или котельной, принципиальная схема которой не будет отличаться от схемы на рисунке 1, если отопительные приборы размещены во всех обогреваемых помещениях этого здания.

Центральная система отопления называется районной, когда группа зданий отапливается из отдельно стоящей центральной тепловой станции. Теплогенераторы, теплообменники и отопительные приборы системы здесь также разделены: теплоноситель (например, вода) нагревается на тепловой станции, перемещается по наружным и внутренним (внутри здания) теплопроводам в отдельные помещения каждого здания к отопительным приборам и, охладившись, возвращается на тепловую станцию (рисунок 2).

Рисунок 2. Схема районной системы отопления: 1 — приготовление первичного теплоносите­ля; 2 — местный тепловой пункт; 3 и 5 — внутренние подающие и обратные теплопроводы; 4 — отопительные приборы; б и 7 — наружный подающий и обратный теплопроводы; 8 — цир­куляционный насос наружного теплопровода

В современных системах теплоснабжения зданий от ТЭЦ или крупных тепловых станций используются два теплоносителя. Первичный высокотемпературный теплоноситель перемещается от ТЭЦ или тепловой станции по городским распределительным теплопроводамк цтп или непосредственно к местным тепловым пунктам зданий и обратно. Вторичный теплоноситель после нагревания в теплообменниках (или смешения с первичным) поступает по наружным (внутриквартальным) и внутренним теплопроводам к отопительным приборам обогреваемых помещений зданий и затем возвращается в цтп или местный тепловой пункт.

Первичным теплоносителем обычно служит вода, реже пар или газообразные продукты сгорания топлива. Если, например, первичная высокотемпературная вода нагревает вторичную воду, то такая центральная система отопления именуется водоводяной. Аналогично могут существовать водовоздушная, пароводяная, паровоздушная, газовоздушная и другие системы центрального отопления.

По виду основного (вторичного) теплоносителя местные и центральные системы отопления принято называть системами , парового, воздушного или газового отопления.

Теплоносители в системах отопления

Движущаяся среда в системе отопления — теплоноситель — аккумулирует теплоту и затем передает ее в обогреваемые помещения. Теплоносителем для отопления может быть подвижная, жидкая или газообразная среда, соответствующая требованиям, предъявляемым к системе отопления.

Для отопления зданий и сооружений в настоящее время преимущественно используют воду или атмосферный воздух, реже водяной пар или нагретые газы.

Сопоставим характерные свойства указанных видов теплоносителя при использовании их в системах отопления.

Газы, образующиеся при сжигании твердого, жидкого или газообразного органического топлива, имеют сравнительно высокую температуру и применимы в тех случаях, когда в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями удается ограничить температуру теплоотдающей поверхности отопительных приборов. При транспортировании горячих газов имеют место значительные попутные теплопотери, обычно бесполезные для обогревания помещения.

Высокотемпературные продукты сгорания топлива могут выпускаться непосредственно в помещения или сооружения, но при этом ухудшается состояние их воздушной среды, что в большинстве случаев недопустимо. Удаление же продуктов сгорания наружу по каналам усложняет конструкцию и понижает кпд отопительной установки. При этом возникает необходимость решения экологических проблем, связанных с возможным загрязнением атмосферного воздуха продуктами сгорания вблизи отапливаемых объектов.

Область использования горячих газов ограничена отопительными печами, газовыми калориферами и другими подобными местными отопительными установками.

В отличие от горячих газов вода, воздух и пар используются многократно в режиме циркуляции и без загрязнения окружающей здание среды.

Вода представляет собой жидкую, практически несжимаемую среду со значительной плотностью и теплоемкостью. Вода изменяет плотность, объем и вязкость в зависимости от температуры, а температуру кипения — в зависимости от давления, способна сорбировать или выделять растворимые в ней газы при изменении температуры и давления.

Пар является легкоподвижной средой со сравнительно малой плотностью. Температура и плотность пара зависят от давления. Пар значительно изменяет объем и энтальпию при фазовом превращении.

Воздух также является легкоподвижной средой со сравнительно малыми вязкостью, плотностью и теплоемкостью, изменяющей плотность и объем в зависимости от температуры.

Сравним эти три теплоносителя по показателям, важным для выполнения требований, предъявляемых к системе отопления.

Одним из санитарно-гигиенических требований является поддержание в помещениях равномерной температуры. По этому показателю преимущество перед другими теплоносителями имеет воздух. При использовании нагретого воздуха-теплоносителя с низкой теплоинерционностью — можно постоянно поддерживать равномерной температуру каждого отдельного помещения, быстро изменяя температуру подаваемого воздуха, т.е. Проводя так называемое эксплуатационное регулирование. При этом одновременно с ото­плением можно обеспечить вентиляцию помещений.

Применение в системах отопления горячей воды также позволяет поддерживать равномерную температуру помещений, что достигается регулированием температуры, подаваемой в отопительные приборы воды. При таком регулировании температура помещений все же может несколько отклоняться от заданной (на 1 -2 °С) вследствие тепловой инерции масс воды, труб и приборов.

При использовании пара температура помещений неравномерна, что противоречит гигиеническим требованиям. Неравномерность температуры возникает из-за несоответствия теплопередачи приборов при неизменной температуре пара (при постоянном давлении) изменяющимся теплопотерям помещения в течение отопительного сезона. В связи с этим приходится уменьшать количество подаваемого в приборы пара и даже периодически от­ключать их во избежание перегревания помещений при уменьшении их теплопотерь.

Другое санитарно-гигиеническое требование — ограничение температуры наружной поверхности отопительных приборов — вызвано явлением разложения и сухой возгонки органической пыли на нагретой поверхности, сопровождающимся выделением вредных веществ, в частности окиси углерода. Разложение пыли начинается при температуре 65-70 °С и интенсивно протекает на поверхности, имеющей температуру более 80 °С.

При использовании пара в качестве теплоносителя температура поверхности большинства отопительных приборов и труб постоянна и близка или выше 100 °С, т.е. Превышает гигиенический предел. При отоплении горячей водой средняя температура нагретых поверхностей, как правило, ниже, чем при применении пара. Кроме того, температуру воды в системе отопления понижают для снижения теплопередачи приборов при уменьшении теплопотерь помещений. Поэтому при теплоносителе воде средняя температура поверхности приборов в течение отопительного сезона практически не превышает гигиенического предела.

Важным экономическим показателем при применении различных теплоносителей является расход металла на теплопроводы и отопительные приборы.

При использовании воды обеспечивается достаточно равномерная температура помещений, можно ограничить температуру поверхности отопительных приборов, сокращается по сравнению с другими теплоносителями площадь поперечного сечения труб, достигается бесшумность движения в теплопроводах. Недостатками применения воды являются значительный расход металла и большое гидростатическое давление в системах. Тепловая инерция воды замедляет регулирование теплопередачи приборов.

При использовании пара сравнительно сокращается расход металла за счет уменьшения площади приборов и поперечного сечения конденсатопроводов, достигается быстрое прогревание приборов и отапливаемых помещений. Гидростатическое давление пара в вертикальных трубах по сравнению с водой минимально. Однако пар как теплоноситель не отвечает санитарно-гигиеническим требованиям, его температура высока и постоянна при данном давлении, что затрудняет регулирование теплопередачи приборов, движение его в трубах сопровождается шумом.

При использовании воздуха можно обеспечить быстрое изменение или равномерность температуры помещений, избежать установки отопительных приборов, совмещать отопление с вентиляцией помещений, достигать бесшумности его движения в воздуховодах и каналах. Недостатками являются его малая теплоаккумулирующая способность, значительные площадь поперечного сечения и расход металла на воздуховоды, относительно большое понижение температуры по их длине.

Основные виды систем отопления

В настоящее время в россии применяют центральные системы в основном водяного и, значительно реже, парового отопления, местные и центральные системы воздушного отопления, а также печное отопление в сельской местности. Приведем общую характеристику этих систем с детальной классификацией на основании рассмотренных свойств теплоносителей.

При водяном отоплении циркулирующая нагретая вода охлаждается в отопительных приборах и возвращается к теплоисточнику для последующего нагревания.

Системы водяного отопления по способу создания циркуляции воды разделяются на системы с естественной циркуляцией (гравитационные) и с механическим побуждением циркуляции воды при помощи насоса (насосные). В гравитационной системе (рисунок 3, а) используется свойство воды изменять свою плотность при изменении температуры. В замкнутой вертикальной системе с неравномерным распределением плотности под действием гравитационного поля земли возникает естественное движение воды.

В насосной системе (рисунок 3, б) используется насос с электрическим приводом для создания разности давления, вызывающей циркуляцию, и в системе создается вынужденное движение воды.

Рисунок 3. Схемы системы водяного отопления: а — с естественной циркуляцией (гравитационная); б — с механическим побуждением циркуляции воды (насосная); 1 — теплообменник; 2 — подающий теплопровод (т1); 3 — расширительный бак; 4 — отопительный прибор; 5 -обратный теплопровод (т2); 6 — циркуляционный насос; 7 — устройство для выпуска воздуха из системы

По температуре теплоносителя различаются системы низкотемпературные с предельной температурой горячей воды ниже 70 °С, среднетемпературные от 70 до 100 °С и высокотемпературные выше 100 °С. Максимальное значение температуры воды ограничено в настоящее время 150°С.

По положению труб, объединяющих отопительные приборы по вертикали или горизонтали, системы делятся на вертикальные и горизонтальные.

В зависимости от схемы соединения труб с отопительными приборами системы бывают однотрубные и двухтрубные.

В каждом стояке или ветви однотрубной системы отопительные приборы соединяются одной трубой, и вода протекает последовательно через все приборы. Если каждый прибор разделен условно на две части («д» и «б»), в которых вода движется в противоположных направлениях и теплоноситель последовательно проходит сначала через все части «а», а затем через все части «б», то такая однотрубная система носит название бифилярной (двухпоточной).

В двухтрубной системе каждый отопительный прибор присоединяется отдельно к двум трубам — подающей и обратной, и вода протекает через каждый прибор независимо от других приборов.

При воздушном отоплении циркулирующий нагретый воздух охлаждается, передавая теплоту при смешении с воздухом обогреваемых помещений и иногда через их внутренние ограждения. Охлажденный воздух возвращается к нагревателю.

Системы воздушного отопления по способу создания циркуляции воздуха разделяются на системы с естественной циркуляцией (гравитационные) и с механическим побуждением движения воздуха с помощью вентилятора.

В гравитационной системе используется различие в плотности нагретого и окружающего отопительную установку воздуха. Как и в водяной вертикальной гравитационной системе, при различной плотности воздуха в вертикальных частях возникает естественное движение воздуха в системе. При применении вентилятора в системе создается вынужденное движение воздуха.

Воздух, используемый в системах отопления, нагревается до температуры, обычно не превышающей 60 °с, в специальных теплообменниках -калориферах. Калориферы могут обогреваться водой, паром, электричеством или горячими газами. Система воздушного отопления при этом соответственно называется водовоздушной, паровоздушной, элек­тровоздушной или газовоздушной.

Может быть местным (рисунок 4, а) или центральным (рисунок 4, б)

Рисунок 4. Схемы системы воздушного отопления: а — местная система; б — центральная система; 1 — отопительный агрегат; 2 — обогреваемое помещение (помещения на рис. Б); 3 -рабочая (обслуживаемая) зона помещения; 4 — обратный воздуховод; 5 — вентилятор; б -теплообменник (калорифер); 7 — подающий воздуховод.

В местной системе воздух нагревается в отопительной установке с теплообменником (калорифером или другим отопительным прибором), находящимся в обогреваемом помещении.

В центральной системе теплообменник (калорифер) размещается в отдельном помещении (камере). Холодный воздух подводится к калориферу по обратному (рециркуляционному) воздуховоду. Горячий воздух от калорифера перемещается вентилятором в обогреваемые помещения по подающим воздуховодам.

Используемая литература:

1. А.Н. Сканави, Л.М. Махов. Отопление: учебник для студентов вузов. М.: асв – 2002 г – 576 c.

Общий принцип действия всех водяных систем отопления один и тот же: теплоноситель нагревается в котле и по трубам движется к радиаторам, отдает тепло помещению, после чего возвращается в котел. При этом, циркуляция может быть естественной или принудительной. Все зависит от того, что приводит теплоноситель в движение. В первом случае это сила тяжести, во втором насос.

Системы с естественной циркуляцией

Системы с естественной циркуляцией в силу своих особенностей, больше подходят только для домов с общей площадью до 200 кв. м, или помещений имеющих мало тепловых контуров. Кроме того, для них понадобятся трубы большого диаметра (не менее 40- 50 мм). Причем прокладывают их под углом к горизонтальной плоскости, чтобы вода текла под действием своего веса. Такие системы трудно регулировать, но зато они независимы от электроснабжения.

Системы с принудительной циркуляцией

Системы с принудительный циркуляцией подходят для домов и объектов любой площади, они легко регулируются и более эффективны при теплоотдаче. Большим достоинством является комфорт от эксплуатации (возможность поддерживать необходимую температуру в каждом помещении). В них могут использоваться трубы небольшого диаметра. В такой системе меньше разница в температуре между подачей и обработкой, что увеличивает срок службы котла. Единственный недостаток- потребность в бесперебойном электропитании.

Также системы отопления бывают открытого и закрытого типа :

В первом случае для компенсации расширения теплоносителя (воды или антифриза) в системе отопления используется открытый расширительный бак. Во втором - применяется закрытый мембранный бак.

В открытой системе расширительный бак должен устанавливаться в наивысшей точке системы. В закрытой же - размещать мембранный бак наверху нет никакой необходимости.

Система с закрытым мембранным баком имеет массу преимуществ по сравнению с открытой. Вот основные: бак можно расположить возле котла, нет необходимости тянуть и утеплять трубу на чердак, во всей системе создаётся давление, способствующее равномерной работе всех радиаторов, нет испарений пара или жидкостей. Открытые системы в наше время применяются редко.

Типы разводок труб в системах отопления

По типу конструкции трубопроводов системы разделяют на однотрубные и двухтрубные.Однотрубные системы бывают разные:

С нижней разводкой (в народе часто называемая - ленинградкой) когда трубопровод отопления проходит через весь дом или объект по кругу, возвращаясь в котёл. Приборы отопления зацеплены на лежак отопления, бывает вариант когда трубопровод непосредственно проходит через батареи.

Иногда такую систему применяют на нескольких этажах, делая на каждый этаж свой контур. Плюс ленинградки: малое количество труб, нет стояков, можно расположить систему не испортив дизайна (когда нет возможности спрятать трубы). Минус большой диаметр труб, неравномерность распределения тепла (первые приборы горячие, последние холодные), невозможность регулировать систему.

Второй тип однотрубных систем - с верхней разводкой (называемые московской системой), когда трубопровод отопления проходит по верху помещения и возвращается в котёл через низ. Батареи сидят на стояках, которые соединяют подачу и обработку. Плюс, такой системе возможность работать без электричества, равномерность температуры по батареям, достигается с помощью разных диаметров труб и теплового расчёта количества секций (причём количество секций в одинаковых помещениях будет различаться, и зависит от многих характеристик).

Минус системы сложность точной регулировки системы, стояки и лежаки отопления нарушают дизайн (если нет возможности спрятать в стены). У нас в Сибири, часто применяемая схема в частных домах (многие наши клиенты используют именно эту схему, если есть перебои с электричеством).

Двухтрубные системы отопления тоже бывают нескольких типов: коллекторная или веерная разводка труб. Часто её ещё называют лучевой или шкафной. Эта система самая популярная в коттеджах и зданиях. Смысл коллекторной системы в том, что на каждом этаже стоит один или несколько шкафов с коллекторами, а уже от этих коллекторов отходят трубопроводы подачи и обработки к каждому отопительному прибору.

Лучевая поэтажная разводка

Бывает когда все коллектора собраны в котельной. Плюсы веерной разводки: каждый прибор можно отдельно отключать или регулировать по температуру, все трубопроводы можно прокладывать в полу, система не портит дизайн помещений, легка в расчётах при проектировании, возможность автоматизировать систему. Минусы: больше труб, большие затраты на систему. Последовательная двухтрубная система.

Часто классическая двухтрубная система отопления с нижней разводкой в жилых многоквартирных домах. Трубопроводы отопления прокладываются под потолком цокольного этажа (в подшивном потолке или открытом) либо в конструкции пола цокольного этажа, к ним присоединяются стояки отопления, обеспечивающие теплоносителем приборы отопления.

Данную схему целесообразно проектировать при отоплении больших загородных домов (от 1500 кв. м.), при наличии службы эксплуатации. Достоинство данной схемы в том, что в жилых помещениях находятся только отопительных приборы, нет шкафов, стяжка пола уменьшается (не нужно место для прокладки трубопроводов отопления), по материалу, относительно коллекторной схемы, она более выгодна. Так как это двухтрубная схема, то температурный перепад на приборе постоянный, и при желании каждый прибор можно отключить для его замены без остановки всей системы отопления загородного дома.

В местах подключения стока к магистрали(на цокольном этаже) часто устанавливаются регуляторы перепада давления (балансировочные краны) - они могут создавать большое местное сопротивления и гидравлически выравнивать все стояки в здании. Одной из разновидностей двухтрубной последовательной системы является - поэтажная система отопления.

Смысл этой системы в следующем - от котла поднимают стояк, и на каждом этаже по периметру дома прокладывают магистрали отопления с последовательным присоединением к ним отопительных приборов. Основной критерий по которому используют эту схему - трубопроводы располагаются у наружной стены дома и никому и ничему не мешают и удобство монтажа - все трубопроводы находятся около пола, строительные работы сведены к минимуму (нет штроб, ниш под шкафы во встроенном исполнении), возможно, отключить каждый этаж отдельно, не дорогая в монтаже схема (относительно шкафной).

Помимо последовательной и лучевой разводки труб, мы в своей работе часто сталкиваемся еще и с "комбинированным" типом разводки. Он применяется в случае, когда при лучевой разводке на одно кольцо коллектора, запитывается несколько радиаторов. Как правило эти радиаторы располагаются в непосредственной близости друг от друга (в одном помещении).

Или комбинированный коллекторный тип когда в котельной монтируются распределительные коллекторы подачи и обработки, и далее расходятся трубопроводы по контурам (на разные помещения или даже разные объекты) Эта система эффективна в больших коттеджах и зданиях, где много различных тепловых контуров или несколько помещений. Возможность настройки разной температуры в разных помещениях, недорогая в монтаже система.

Назначение и классификация систем отопления.

Характеристика систем отопления.

В зависимости от преобладающего способа теплопередачи отопление помещений может быть конвективным или лучистым.

К ковективному относиться отопление, при котором температура внутреннего воздуха поддерживается на более высоком уровне, чем радиационная температура помещения,понимая под радиационной, усредненную температуру поверхностей, обращенных в помещение, вычисленную относительно человека, находящегося в середине этого помещения.

Лучистым называют отопление при котором радиационная температура помещения превышает температуру воздуха. Лучистое отопление при несколько пониженной температуре в помещении, более благоприятно для самочувствия человека (например, до 18-20 С вместо 20-22 С в помещениях гражданских зданий).

Система отопления – это совокупность конструктивных элементов со связями между ними, предназначенных для получения, переноса и передачи теплоты в обогреваемые помещения здания.

Система отопления предназначена для возмещения теплопотерь отапливаемых помещений. Основные конструктивные элементы системы отопления: теплоисточник - элемент для получения теплоты; теплопроводы - элемент для переноса теплоты от теплоисточника к отопительным приборам; отопительные приборы - элемент для передачи теплоты в помещение.

К системе отопления предъявляются требования: 1. санитарно-гигиенические: поддержание заданной температуры воздуха и внутренних поверхностей ограждений помещения во времени, в плане и по высоте при допустимой подвижности воздуха, ограничение температуры на поверхности отопительных приборов;

2. экономические: оптимальные капитальные вложения, экономный расход тепловой энергии при эксплуатации;

3. архитектурно-строительные: соответствие интерьеру помещения, компактность, увязка со строительными конструкциями, согласование со сроком строительства здания;

4. производственно-монтажные: минимальное число унифицированных узлов и деталей, механизация их изготовления, сокращение трудовых затрат и ручного труда при монтаже;

5. эксплуатационные: эффективность действия в течении всего периода работы, надежность и техническое совершенство, безопасность и бесшумность действия.

Классификация систем отопления

ИЗ ЧЕГО ЖЕ СОСТОИТ СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ "Сердцем" отопительной системы является котел. От него нагретый теплоноситель (вода или антифриз) с помощью циркуляционного насоса (если система с принудительной циркуляцией) или без него (естественная циркуляция) движется по трубам и отдает тепло вашему дому через отопительные приборы. Кроме вышеназванных основных элементов в систему отопления входит еще масса других более мелких, но необходимых для нормальной работы вещей: расширительный бак - компенсирующий температурное расширение воды, фитинги - для соединения труб, воздушные клапаны и многое другое.

Какие бывают системы отопления

Системы с принудительной и естественной циркуляцией. В чем же их отличие? В системе с принудительной циркуляцией движение теплоносителя осуществляется с помощью циркуляционного насоса. Плюсами такой системы являются: комфорт (есть возможность поддерживать заданную температуру в каждой комнате), более высокое качество, небольшой диаметр труб, меньшая разница температур выходящей из котла нагретой воды и возвращающейся в котел остывшей (увеличивает срок службы котла). Основной и, пожалуй, единственный минус таких систем - насос требует наличия электричества. В системе с естественной циркуляцией насоса нет. Роль насоса в ней выполняет гравитационная сила, возникающая за счет разности плотности (удельного веса) теплоносителя в подающей и обратной трубах (плотность горячей воды меньше, т. е. она легче, чем холодная). Для такой системы требуются трубы большого диаметра (чтобы снизить сопротивление), она практически не поддается регулированию, и при ее использовании вы получаете меньший комфорт при больших затратах топлива.

СПОСОБЫ РАЗВОДКИ ТРУБ К РАДИАТОРАМ Существует два способа разводки труб к отопительным приборам - однотрубная и двухтрубная. При двухтрубной к каждому радиатору подведено две трубы - "прямая" и "обратная". Эта разводка позволяет иметь одинаковую температуру теплоносителя на входе во все приборы. Двухтрубная разводка может быть двух типов: а) с параллельным подключением радиаторов (см. рис. 2), б) лучевая (коллекторная), когда от коллектора "лучами" к каждому отопительному прибору подводятся две трубы - прямая и обратная. Минус лучевой системы - большие затраты труб. Плюс - легкая регулировка отопительных приборов и балансировка системы. При однотрубной разводке (см. рис. 1) теплоноситель переходит последовательно от одного радиатора к другому, при этом остывая. Таким образом, последний радиатор в цепочке может быть значительно холоднее первого. Если вы заботитесь о качестве системы отопления - выбирайте двухтрубную систему, позволяющую регулировать температуру в каждой комнате. Единственный плюс однотрубной системы - более низкая цена.

Рис. 1 Однотрубная разводка Рис. 2 Двухтрубная разводка с параллельным подключением радиаторов ОП - отопительный прибор 1 - прямая 2 - обратная

по взаимному расположению основных элементов:

ЦЕНТРАЛЬНЫЕ МЕСТНЫЕ

Центральными называют системы отопления Предназначенные для отопления нескольких помещений из одного теплового пункта, где находиться теплогенератор (котельная,ТЭЦ)

Местными системами отопления называют такой вид отопления, при котором все три основных элемента конструктивно объединены в одном устройстве, установленном в обогреваемом помещении. (пример печь, газовые и электрические приборы, воздушно-отопительные агрегаты).

по виду теплоносителя: паровые водяные воздушные комбинированные

по способу циркуляции теплоносителя: системы с естественной циркуляцией (гравитационные) системы с искусственной циркуляцией (насосные)

по месту расположения подающих и обратных магистралей: с верхним расположением подающих магистралей (по чердаку или под потолком верхнего этажа) с нижним расположением обеих магистралей (по подвалу, над полом первого этажа или в подпольных каналах)

по схеме включения отопительных приборов: Двухтрубные (в которых горячая вода поступает в приборы по одним стоякам,а охлажденная вода отводиться по другим) Однотрубные (в которых горячая вода подается в приборы и охлажденная вода отводиться из них по одному стояку)

Теплоносители.

Вода представляет собой жидкую, практически не сжимаемую среду со значительной плотностью и теплоемкостью. Вода изменяет плотность объем и вязкость в зависимости от температуры, а температуру кипения в зависимости от давления, способна сорбировать или выделять растворимые в ней газы при изменения температуры и давления.

Пар является легко подвижной средой со сравнительно малой плотностью. Температура и плотность пара зависят от давления. Пар значительно изменяет объем и энтальпию при фазовом превращении.

Воздух является легкоподвижной средой со сравнительно малыми вязкостью, плотностью и теплоемкостью, изменяющей плотность и объем в зависимости от температуры.

Без качественного отопления в холодную пору года не обойтись. Существуют разные виды обогрева. Но самым распространенным среди всех является тот, где используется вода для отопления помещения. Такая система отличается эффективностью и практичностью. В данной статье будут рассмотрены особенности водяного отопления, его виды и основные неисправности, возникающие при функционировании системы теплоснабжения.

Конструкционные особенности водяного обогрева

Конструкция водяного обогрева представляет собой замкнутую систему. Ее основными элементами являются: котел для водяного отопления, радиаторы и трубопровод. Помимо этого в систему входят блоки безопасности, регулирующая и запорная арматура, дренажно-спускные приборы, воздуховыпускные элементы. Также могут быть подключены циркуляционные насосы для более эффективной работы системы. Надо отметить, что водяные котлы отопления бывают различных конструкций, мощности и могут работать на разном топливе.

Для системы водяного отопления могут использоваться стальные, бесшовные, электросварные трубы с диаметром до 5 см. Трубы должны быть пригодны для работы с давлением в 16 атмосфер и при температуре теплоносителя +250 градусов. Устройство системы является двухпоточным. Имеется два трубопровода. Одна труба является подающей: по ней вода поступает в нагревательный агрегат и отдает тепло. Вторая является обратной: по ней теплоноситель возвращается к нагревательному устройству.

Виды систем водяного отопления

Выделяют такие типы водяного отопления: самотечные и с принудительной циркуляцией. Возможен и комбинированный вариант.

Самотечное водяное отопление

Самотечные системы работают по такому принципу: вода движется от нагревательного котла к батареям и обратно под действием гидростатического напора. Такой напор образуется из-за разницы в плотности нагретого теплоносителя и охлажденного. Когда вода нагревается, она становится легче и поднимается по стояку. От главного стояка движется по разводящим трубам и попадает в радиаторы. А когда остывает – начинает двигаться вниз по обратным трубам и возвращается в тепловой котел, вытесняя уже нагретую воду.

Если дом небольшой, то система водяного отопления с естественной циркуляцией будет наиболее подходящим вариантом.

Принудительное отопление

При принудительной циркуляции, бесперебойное движение воды в системе достигается за счет установки специальных насосов, подключенных к обратному трубопроводу. Как подобрать насос для отопления можно прочитать здесь. Движение теплоносителя происходит из-за разности давлений между прямым и обратным ходом. Больше всего такие системы подходят для многоэтажных домов.

Приведенные виды водяного отопления имеют свои плюсы и минусы. При выборе типа системы нужно учитывать особенности помещения, этажность и ряд других нюансов. Например, для функционирования системы с принудительной циркуляцией необходимо электричество. Поэтому для обеспечения бесперебойной работы конструкции используют источник бесперебойного питания.

Виды теплоносителей для отопительных систем

Системы водяного обогрева отличаются универсальностью, высоким уровнем теплоотдачи, простотой установки и доступностью. В качестве теплоносителя в системах теплоснабжения могут использоваться разные жидкости.

Чаще всего в водяных системах обогрева в качестве теплоносителя используется вода либо антифриз.

Каждая из жидкостей имеет свои достоинства и недостатки, особенности, которые надо знать для обеспечения эффективной работы оборудования. Наиболее доступным видом теплоносителя является вода для системы отопления дома. Она отличается хорошими показателями теплопередачи, низкой стоимостью и отсутствием потребности в частой замене.

Антифриз, как правило, применяют для отопительных агрегатов нового поколения. С таким теплоносителем пропадают проблемы с размораживанием трубопровода. Производят жидкость на основе пропиленгликоля и этиленгликоля. Данные вещества очень токсичны и небезопасны для человека. Для снижения уровня токсичности, повышения теплопередачи используется дистиллированная вода для отопления: ее добавляют в антифриз. Главное – придерживаться необходимого процентного соотношения.

В традиционные теплоносители часто добавляют ингибиторы для растворения накипи на внутренних стенках батареи. Это дает возможность использовать разные виды теплоносителей без вреда для отопительных приборов.

Расчет объема теплоносителя

Надо отметить, что водонагревательные котлы для отопления могут иметь разную мощность. Нужно знать, какой максимальный объем может быть у системы теплоснабжения при определенной мощности котла. Иначе прогрев помещения будет недостаточным, система будет работать неэкономично и малоэффективно. Определяется необходимый объем воды в системе отопления исходя из следующего соотношения: на 1 кВт мощности котла необходимо 15 л теплоносителя.

Возможные неисправности в системе теплоснабжения

Как правило, неисправности водяного отопления проявляются в снижении температуры в отапливаемых комнатах. Конечно, сначала нужно убедиться, что отопление не отключили в связи с проведением профилактических работ либо ремонта.

Причинами понижения температуры могут быть:

• нарушение циркуляции воды;
• неисправность узла управления.

Для выявления того, что именно является причиной плохого обогрева, нужно взять термометр и проверить температуру воды, которая подается в систему. Если температура ниже установленной, вероятно, есть неполадки в узле управления. Если температура соответствует нормативному показателю, то, скорее всего, система неверно отрегулирована либо теплоноситель циркулирует неправильно. Чаще всего проблема плохого обогрева вызвана нарушенной циркуляцией воды.

Поэтому стоит назвать причины, которые приводят к плохой циркуляции:

Если нет определенных знаний и навыков, не нужно пытаться решить проблему самостоятельно. В этом случае, для устранения причины плохого обогрева лучше обратиться за помощью к специалисту.

spetsotoplenie.ru

Водяное отопление дома

1. Виды систем отопления дома

2. Виды отопительных котлов

3. Какие выбрать трубы для отопления?

4. Какие лучше выбрать радиаторы отопления?

5. Монтаж системы отопления частного дома

Всем привет! В данной статье будут рассмотрены следующие вопросы: какие существуют виды систем отопления дома, какие у них достоинства и недостатки, какие бывают отопительные котлы, какие лучше выбрать трубы отопления и радиаторы, а также будет рассмотрена технология монтажа системы водяного отопления дома.

Самой традиционной системой отопления для Россия является водяное отопление, где в качестве теплоносителя выступает вода. Это проверенная временем надежная система, позволяющая наиболее эффективно обогревать дом в самую суровую зимнюю стужу. Поэтому большинство домовладельцев выбирает воду в качестве теплоносителя в системе отопления.

Частные дома и коттеджи строят в основном в отдалении от инженерных коммуникаций, в том числе и центрального отопления. Именно поэтому в частных дома применяют независимые автономные системы водяного отопления дома. В такой системе отопления вода циркулирует в замкнутом контуре трубопроводов. То есть вода, нагреваясь в котле, поступает по трубопроводу в радиатор, там она отдает часть тепла, обогревая помещение и затем по трубопроводу поступает обратно в котел для повторного нагрева, и цикл повторяется снова.

Виды систем отопления дома

Водяные системы отопления бывают трех видов: однотрубная, двухтрубная и коллекторная. Рассмотрим каждую систему отопления поподробнее.

Однотрубная система отопления

В однотрубной или одноконтурной системе отопления все радиаторы подключены последовательно к одной трубе. То есть остывшая в радиаторе вода поступает в трубу отопления, где течет горячая вода, остужая тем самым теплоноситель. И при прохождении через каждый последующий радиатор вода будет терять всё больше и больше тепла. Поэтому однотрубная система отопления не должна быть слишком протяженной, иначе дом будет прогреваться неравномерно.

В однотрубной системе подключение радиатора к трубе отопления может быть трех видов. Первый вид: диагональное подключение – когда с одной стороны входная труба горячей воды подключена к верхней части радиатора, а с другой стороны выходная труба остывшей воды подключена к нижней части. Второй вид: параллельное подключение – когда входная и выходная труба подключены к нижней части радиатора. Третий вид: обратное диагональное подключение – когда с одной стороны входная труба подключена к нижней части, а с другой выходная труба подключена к верхней части радиатора.

На многих информационных ресурсах утверждается, что однотрубная система отопления не имеет возможности регулировки температуры отдельного радиатора и не имеет возможность замены радиатора не отключая всю систему отопления. Но если на входе и на выходе радиатора поставить запорную арматуру (трубопроводных кран) возможности однотрубной систему отопления резко расширятся. Это позволит регулировать температуру радиатора, уменьшая или увеличивая скорость потока входящей в него воды. Кроме того, перекрыв оба крана радиатора (на входе и на выходе) позволит полностью отключить радиатор от системы отопления и в случае протечек в радиаторе, заменить его на новый, не отключая всю систему отопления.

Двухтрубная система отопления

В двухтрубной системе отопления, как можно догадаться из названия, используются две трубы: одна труба подает в радиаторы горячую воду, а другая труба забирает из радиатора охлажденную воду. Благодаря этому осуществляется равномерный нагрев всех радиаторов отопления не зависимо от протяженности трубопроводов.

Как и в однотрубной системе отопления на каждом радиаторе (на входе и на выходе) ставится запорная арматура, регулирующая температуру нагрева радиатора. Также запорная арматура отключит от системы радиатор для его замены, не отключая всю систему отопления.

Единственным недостатком двухтрубной системы отопления является избыточное количество трубопроводов по сравнению с однотрубной системой. Что в свою очередь увеличивает расходы на материалы.

Коллекторная система отопления

В коллекторной системе нагретый теплоноситель из котла подается в коллектор, а уже из коллектора по трубопроводам вода подается в радиаторы отопления. Коллектор представляет собой трубу, которая имеет один вход большого диаметра и несколько выходов малого диаметра. В распределительном щитке как правило стоит один коллектор для подачи воды в радиаторы, а один коллектор для приема остывшей воды. Таким образом каждый радиатор имеет отдельный контур, что позволит регулировать температуру и отключать любой радиатор не затрагивая всю систему. Либо вместо радиатора подключить систему теплых полов.

Недостатком коллекторной системы является огромное количество трубопроводов. Кроме этого к каждому контуру отопления необходимо присоединить циркуляционный насос, т.к. в контуре используются трубы малого диаметра, а прокачать воду по все контурам одним насосом будет практически невозможно.

Из всего вышесказанного следует, что коллекторная система позволяет плавно регулировать температуру в каждой комнате, однако переизбыток трубопроводов и насосов значительно повышает её стоимость. Самым разумным применением коллекторной системы отопления является использование вместо радиаторов систем «теплый пол».

Виды отопительных котлов

Центром всей автономной системы водяного отопления является котел. Главной задачей котла является нагрев теплоносителя. Как правило котел состоит из двух камер: камеры сгорания, в которой сгорает топливо и теплообменника, в котором происходит передача тепла теплоносителю из камеры сгорания.

Котлы бывают одноконтурные и двухконтурные. Одноконтурный котел нагревает воду только для отопления, однако если подключить к нему бойлер косвенного нагрева, то котел сможет нагревать еще и воду для горячего водоснабжения. Двухконтурные котлы имеют два теплообменника: первичный и вторичный. Первичный теплообменник нагревает воду для отопления, а вторичный нагревает воду для горячего водоснабжения. Главным недостатком двухконтурных котлов является то, что два теплообменника не могут работать одновременно. То есть первичный теплообменник для отопления отключается, когда включается кран горячего водоснабжения, и вся энергия расходуется на нагрев вторичного теплообменника.

Также котлы различают по виду топлива, используемого для нагрева теплоносителя. Котлы бывают газовые, твердотопливные, жидкотопливные, электрические и комбинированные.

Газовые котлы

Самым малозатратным, а значит наиболее выгодным топливом для отопления дома является газ, которого в нашей стране предостаточно. Беда состоит лишь в том, что газовая магистраль проведена не к каждому участку, а значит использовать газовый котел для отопления дома повезет лишь тем счастливчикам, у которых газовая магистраль находится неподалёку от их жилища. Кроме того, при сгорании газа практически не выделяется вредных веществ и копоти.

Преимущества:

Используется дешевое топливо при максимальном коэффициенте полезного действия;

Не требуется постоянный контроль за подачей газа;

Отсутствие резервуаров для хранения топлива;

Продолжительный срок эксплуатации.

Недостатки:

Для подключения газового котла требуется разрешение соответствующих инстанций;

Полная зависимость отопления дома от газовой службы, если газ отключат, дом замерзнет. Поэтому требуется установка дополнительного котла, работающего на другом виде топлива;

Твердотопливные котлы

Стоимость твердотопливного котла довольно невысока, да и его работа не зависит от отсутствия в доме газа или электричества. Но для обеспечения непрерывной работы твердотопливного котла необходимо регулярно подбрасывать в него топливо (торф, дрова или уголь), а также отчищать зольник от золы.

Преимущества:

Недорогой;

Продолжительный срок службы;

Не зависит от работы коммунальных служб;

Недостатки:

Требует регулярной загрузки топлива и отчистки камеры сгорания от продуктов горения;

Необходимо наличие помещения для хранения твердого топлива;

Требует отдельное помещение для размещения оборудования.

Жидкотопливные котлы

В отличии от твердого топлива подача жидкого топлива может быть автоматизирована. Однако для автоматизации подачи необходимо электричество, с которым могут возникнуть неполадки и отключения. А для того чтобы сделать жидкотопливный котел полностью автономным необходимо иметь в доме альтернативные источники электроснабжения.

Преимущества:

Жидкотопливный котел практически полностью автономен;

Высокий коэффициент полезного действия.

Недостатки:

Требуется наличие большого резервуара для жидкого топлива, который значительно повышает пожароопасность здания;

Требует отдельное помещение для размещения оборудования.

Электрические котлы

Электрические котлы полностью зависимы от наличия электричества в доме, поэтому в доме просто необходим резервный котел, работающий не другом виде топлива, либо иметь альтернативный источник электроснабжения дома. Кроме этого для обогрева большой площади нужен более мощный котел, а котлы мощностью от 6 кВт требуют подключения к трехфазной сети, что не всегда возможно.

Преимущества:

Простой в эксплуатации;

Компактен, не требует наличия отдельного помещения;

Не требует устройства дымохода;

Бесшумный.

Недостатки:

Потребляет большое количество электроэнергии;

Мощные электрокотлы требуют наличия трехфазной сети.

Комбинированные котлы

Комбинированные котлы используются, когда случаются частые перебои в подаче одного из источника энергии: газа, жидкого топлива, электричества. Комбинированные котлы могут поддерживать до четырёх источников энергии.

Преимущества:

Поддержка различных источников энергии.

Недостатки:

Большие габариты;

Большая стоимость.

Чтобы определится с выбором котла требуется сначала произвести все необходимые расчеты по теплопотерям дома. Исходя из этих расчетов определить необходимую мощность котла, а уже затем выбирать наиболее малозатратные источники энергии.

Какие выбрать трубы для отопления?

Следующим важным этапом при проектировании системы водяного отопления является выбор труб для отопления, а точнее материала из которого они изготовлены. Ведь рынок строительных материалов просто пестрит разнообразием видов труб отопления: стальные, медные, полипропиленовые, металлопластиковые, из сшитого полиэтилена, гофрированные трубы из нержавеющей стали. У каждого вида труб имеются свои достоинства и недостатки и ведут они в различных условиях эксплуатации по-разному. Давайте поподробнее остановимся на каждом из них.

Стальные трубы отопления

Стальными трубами в системах отопления послужили человечеству не один десяток лет и зарекомендовали себя как очень надежный вид труб. Стальные трубы прекрасно выдерживают большие нагрузки, как с внешней стороны, так и с внутренней. По температурным характеристикам стальные трубы превосходят многих своих конкурентов. Они выдерживают длительное воздействие высоких температур, кроме этого у стальных труб довольно низкий коэффициент линейного расширения, что позволяет использовать протяженные участки в системе отопления. Однако у стали есть одно свойство, которое можно отнести как к преимуществам, так к недостаткам: оно довольно быстро нагревается и быстро остывает. Поэтому протяженные теплотрассы в обязательном порядке нужно теплоизолировать, чтобы избежать больших потерь тепла от котла до радиатора. Особое внимание нужно уделить теплоизоляции стальных труб, которые не имеют контакта с воздухом отапливаемого помещения (проложены под полом или в стене).

Как известно сталь подвержена коррозии, что существенно снижает срок её эксплуатации. Коррозийные процессы в воде с повышенной кислотностью протекают медленнее, поэтому искусственное повышение кислотности воды с помощью специальных средств повысит срок эксплуатации системы отопления. Также повысит эксплуатационный срок окрашивание труб антикоррозийными составами. На фоне вышеперечисленных недостатков выделяется еще один недостаток – это сложность монтажа. Стальные трубы соединяют двумя способами: резьбовым соединением и сваркой. И то, и другое требует особых знаний и умений, а вероятность протечки в соединениях довольно высока. Но из-за невысокой стоимости многие домовладельцы выбирают именно этот вид труб. Срок эксплуатации стальных труб в системе отопления – 15-20 лет.

Медные трубы отопления

Если же вы желаете смонтировать очень надежную и долговечную систему отопления и денежные средства это позволяют, то безусловно выбор падет именно на медные трубы. Ведь они отлично выдерживают высокие температуры, не подвержены коррозии, обладают высокой прочностью и продолжительным сроком эксплуатации. Однако монтаж системы отопления из медных труб следует доверить только опытному специалисту. Как и в случае со стальными трубами, медные трубы, не контактирующие с воздухом отапливаемого помещения необходимо теплоизолировать. Срок эксплуатации медных труб в системе отопления – 50-100 лет.

Полипропиленовые трубы отопления

Недорогой вид труб с довольно неплохими характеристиками, учитывая их стоимость. Полипропиленовые трубы устойчивы к коррозии и легко монтируются. Однако рабочая температура у полипропиленовых труб составляет 70-90°С, что ограничивает их применение в системе с высокой температурой теплоносителя. Что касается соединения полипропиленовых труб, то тут есть один нюанс: при сварке труб на внутренней поверхности трубы образуется наплыв пластика, что уменьшает внутренний диаметр и соответственно пропускную способность трубы. В дальнейшем это приведет к зарастанию трубы. Кроме этого срок службы полипропиленовых труб не превышает 8 лет.

Металлопластиковые трубы отопления

Металлопластиковые трубы представляют собой алюминиевую тонкую трубу, покрытую снаружи и изнутри пластиком. Также трубу из алюминия перфорируют, чтобы внешний и внутренний слои пластика надежно склеивались между собой, образуя единую конструкцию. Сборка системы отопления из металлопластиковых труб довольно проста, и занимает минимум времени. Кроме всех перечисленных достоинств у металлопластиковых труб существует слабое место - фитинги. Они изготовлены по технологии порошковой металлургии, а значит хрупки и теряют прочность при остывании-нагревании. Трубы гнутся только с использованием трубогиба. Со временем в местах перегибов труб появляются трещины, что в дальнейшем приводит к протечкам. Срок службы металлопластиковых труб 6-8 лет.

Трубы отопления из сшитого полиэтилена

Сшитый полиэтилен отличается от обычного полиэтилена наличием поперечных связей между молекулами, что повышает общую прочность труб. Трубы из сшитого полиэтилена способны выдержать давление 8-10 атмосфер и температуру до 95 °С. Сшитый полиэтилен обладает молекулярной памятью, что позволяет трубам восстанавливать первоначальную форму после воздействия физических или температурных нагрузках (удар, нагрев). Благодаря этому же свойству места изгиба труб нужно фиксировать, т.к. труба в этом месте стремится выпрямится. Трубы из сшитого полиэтилена стойки к коррозии и химическому воздействию. Внутренние стенки труб гладкие, что снижает гидродинамическое сопротивление. Легкость монтажа обеспечивается фитингами с надвижной гильзой, но для такого соединения нужен специальный инструмент. Сшитый полиэтилен обладает повышенным линейным расширением, что требует устройство компенсаторов в системе отопления. Срок эксплуатации труб из сшитого полиэтилена, как утверждают производители – 30-50 лет.

Гофрированные трубы из нержавеющей стали

Пожалуй, самый лучший вид труб для отопления из всех описанных выше. Гофрированные трубы из нержавеющей стали выдерживают давление от 15 до 40 атмосфер и гидроудар до 60 атмосфер. Рабочая температура гофрированных труб составляет 150 °С, что позволяет использовать их даже для парового отопления. Благодаря своей надежности гофрированные труб применяют в системах газоснабжения и пожаротушения. Гофрированные трубы из нержавеющей стали легко гнутся без трубогиба, при этом внутренний диаметр остается неизменным. Для монтажа системы отопления из гофрированных труб вам понадобится всего лишь гаечный ключ.

Многие могут возразить, что ребристая внутренняя поверхность гофрированных труб увеличивает сопротивление гидродинамического трения, однако гофротрубы из нержавеющей стали успешно применяют в системах теплых полов и используют вместо радиаторов, где длина труб достаточно большая и всё благодаря гладкой поверхности стальной ленты. Линейные расширения гофротруба, благодаря своей структуре, компенсирует самостоятельно. А нержавеющая сталь защищает трубу от коррозии. Срок эксплуатации гофрированных труб из нержавеющей стали и латунных фитингов не ограничен, срок эксплуатации уплотнительных колец – 30 лет.

Какие лучше выбрать радиаторы отопления?

Радиатор представляет собой прибор, который непосредственно отапливает помещение. Он работает по такому принципу: теплоноситель (вода), задерживаясь в нем, передает через стенки радиатора тепло окружающему его воздуху. При выборе радиатора следует руководствоваться следующими характеристиками радиаторов: теплоотдача, рабочее давление, максимальное давление, а также внешний вид.

Теплоотдача радиатора представляет собой показатель количества тепла, переданного от радиатора в окружающее его пространство в единицу времени и измеряется в ваттах. Так для площади отапливаемого помещения в 10 м2 при высоте потолков не более 3 м с одной дверью и окном требуется 1000 Вт, при этом температура теплоносителя составляет 70 °С. Для углового помещения требуется уже 1,2 кВт, а для углового помещения с двумя окнами понадобится 1,3 кВт. Также в зависимости от вида материала стен и толщины утеплителя суммарная мощность радиаторов в 1 кВт может обогреть разную площадь: от 10 до 25 м2. Для определения точного количества секций радиатора требуется выполнить точный расчет, который лучше доверить специалистам.

Рабочее давление в автономной системе отопления, где теплоноситель нагревается в котле, составляет 1,5- 2 атмосферы. При подключении системы к централизованному отоплению в малоэтажных домах рабочее давление составит 2-4 атмосферы. Это довольно низкие показатели рабочего давления, что позволяет использовать практически любой вид радиаторов.

На рынке сейчас представлены четыре основных вида радиаторов: стальные, чугунные, алюминиевые и биметаллические.

Стальные радиаторы отопления

Довольно надежный вид радиаторов, который выдерживает рабочее давление 6-8 атмосфер, а максимальное давление составляет 13 атмосфер. Температура теплоносителя в стальном радиаторе может достигать 110 °С. Стальные радиаторы обладают привлекательным внешним видом и высокой теплоотдачей. К минусам стальных радиаторов можно отнести незащищенность внутренней поверхности радиатора от коррозии. По стоимости самыми доступными являются стальные панельные радиаторы, а самыми дорогими стальные трубчатые и секционные радиаторы. Срок службы стальных радиаторов составляет 15-20 лет.

Чугунные радиаторы отопления

Чугунные радиаторы выдерживают рабочее давление 8-10 атмосфер, максимальное – 15 атмосфер. Чугунные радиаторы используются еще с советских времен и служат по 40-50 лет. Чугунные радиаторы довольно стойки к коррозии и плохому качеству теплоносителя. Они состоят из секции и позволяют самостоятельно регулировать их количество. Большая масса радиаторов затрудняет монтаж, однако из-за высокой массы повышается тепловая инертность, что сглаживает резкие перепады температуры теплоносителя.

Алюминиевые радиаторы отопления

Такие радиаторы обладают повышенным показателем теплоотдачи, благодаря высокой теплопроводности алюминия и большой площади ребер радиатора. Также, благодаря алюминию, радиаторы обладают небольшой массой, что облегчает их монтаж. Рабочее давление алюминиевых радиаторов составляет 12 атмосфер, а максимальное – 18 атмосфер. Для защиты алюминия от коррозии внутреннюю поверхность радиатора окрашивают полимерными составами, поэтому для системы отопления следует выбирать именно такие радиаторы. Срок службы алюминиевых радиаторов составляет 20-25 лет.

Биметаллические радиаторы отопления

Биметаллические радиаторы сочетают в себе стальной трубчатый каркас, поверх которого нанесена алюминиевая оболочка с ребрами. Благодаря такому сочетанию биметаллические радиаторы выдерживают большое давление: рабочее – 16 атм., максимальное – 40 атм. Также биметаллические радиаторы обладают высокой теплоотдачей. Единственный недостаток таких радиаторов – это высокая стоимость, из-за сложности изготовления. Срок службы биметаллических радиаторов – 25-30 лет.

Монтаж системы отопления частного дома

Монтаж системы отопления дома происходит в следующей последовательности:

1. Установка котла;

2. Монтаж радиаторов отопления;

3. Прокладка труб отопления;

4. Монтаж дополнительного оборудования: расширительного бака, циркуляционного насоса;

5. Соединение труб отопления с радиаторами, котлом, расширительным баком и насосом.

При этом перед монтажом системы отопления должны быть выполнены все подготовительные работы: в стенах и перекрытиях пробурены отверстия для прокладки трубопровода, в местах установки радиаторов должна быть выполнена черновая отделка (штукатурка стен), при скрытой проводке труб отопления в стенах должны быть подготовлены каналы для них и т.д.

Котел отопления, если он работает на жидком или твердом топливе, либо на газе, должен располагаться в отдельном помещении (котельной), к которому предъявляют особые требования в целях безопасности.

Требования, предъявляемые к котельной:

Объем котельной должен составлять не менее 15 м3 плюс 0,2 м3 на 1 кВт мощности котла;

Высота потолков должна быть не меньше 2,5 м;

Стены и пол должны быть облицованы керамической плиткой, т.к. она обладает высокой огнестойкостью

Перекрытия котельной должны быть железобетонными;

В котельной должна быть организована приточно-вытяжная вентиляция. Вентиляция в котельной должна полностью обновлять воздух в котельной три раза в час, при этом к объему приточного воздуха плюсуется объем воздуха необходимый для горения топлива;

В котельной должна быть организована система дымоудаления.

Сам котел крепят к несущей стене на специальные кронштейны, либо ставят на пол, если масса котла слишком большая. В некоторых случаях по котел отопления устраивается отдельный фундамент. Котел должен быть размещен таким образом, чтобы к нему был свободный доступ, при этом от стены до котла должно быть не менее 5 см.

Радиаторы располагают непосредственно под окнами, чтобы холодный воздух, идущий от окон, сразу прогревался радиаторами. Размещать радиаторы отопления следует на расстоянии трех сантиметров от стены и 10-12 см. от пола до радиатора и столько же от радиатора до подоконника. Радиаторы подвешиваются на кронштейны с крюками. Сами кронштейны крепятся к стене дюбелями или анкерами, либо замоноличиваются цементно-песчаным раствором. Крюки закрепляют к стене так, чтобы они располагались между секциями радиатора. Монтаж радиатора контролируют с помощью уровня.

При открытой прокладке трубы отопления фиксируют к стене специальными крепежными элементами. В зависимости от диаметра и вида трубы, а также температуры теплоносителя, крепежи располагают на расстоянии 80-150 см друг от друга.

При скрытой прокладке трубы отопления теплоизолируют, чтобы теплоноситель не терял драгоценное тепло по пути к радиатору. Трубы отопления при скрытой прокладке не заделываются до тех пор, пока не будет произведен первый запуск системы и не будут устранены все протечки.

К системе отопления подключается расширительный бак, чтобы не повредить трубы или радиаторы от избыточного давления в системе. Он уменьшает избыточное давление в системе отопления, предохраняя элементы системы от разрыва и протечек. Расширительный бак имеет внутри диафрагму, в которую закачен под давление воздух. Когда давление в системе превышает давление в диафрагме, вода начинает проникать в пространство между диафрагмой и стенками бака, сжимая воздух внутри самой диафрагмы. Когда давление в системе отопления падает воздух в диафрагме начинает вытеснять из бака воду, повышая тем самым низкое давление в системе. Таким образом происходит автоматическая регулировка давления в системе отопления. Расширительный бак подключают перед циркуляционным насосом, где движение воды и завихрения минимальны.

Для создания необходимой циркуляции теплоносителя в системе отопления устанавливается циркуляционный насос. Обычно его устанавливают на «обратке» перед котлом, т.к. температура теплоносителя здесь не такая высокая как на «подаче». Главное, чтобы направление стрелки на корпусе насоса совпадало с направлением движения воды.

После того как вся система собрана, проводят первый запуск, при котором проверяют систему отопления на наличие протечек.

Хотите получать новые статьи на почту?

Какую выбрать схему для водяного отопления частного дома

При расчетах системы водяного отопления, каждый сталкивается с проблемой подбора оптимального оборудования, выбора способа подключения и прорисовки оптимальной схемы для конкретного частного дома.

Система водяного отопления функционирует посредством нагрева теплоносителя и движением его по магистралям труб к радиаторам во всех комнатах. Система состоит из различного оборудования и прочих элементов, основные из которых:

Виды и особенности схем отопления

Схема водяного отопления выбирается согласно вида котла и некоторых других факторов. Так, если выбранное оборудование не зависит от наличия электроэнергии, стоит остановиться на системе с естественным движением воды. Принцип работы состоит в изменении плотности теплоносителя. Он при нагреве сам поднимается в бачок, который нужно установить в верхнем уровне частного дома (чердачное помещение). Из бака вода течет по трубам и запитывает радиаторы. По мере остывания, вода вытесняется более горячей и попадает в котел, где снова нагревается. Цикл повторяется непрерывно. Данная схема монтируется с учетом некоторых требований
:

• труба большого диаметра, чтобы облегчить движение воды (½ - 2 ½ дюйма);
• трубу расположить под уклоном: на каждый метр трубы – 1 см; - температура нагрева – свыше 55°;
• котел установить ниже уровня входных патрубков батарей, например, в подвале;
• из расширительного бачка сделать сливную трубку для сброса излишков воды.

ВАЖНО: Магистраль, проложенную от котла к бачку, нужно качественно утеплить. Это позволит сократить время остывания воды.

Если проблем с энергообеспечением частного дома нет, стоит остановить выбор на системе водяного отопления с принуждением движения воды по трубам. Теплоноситель продвигается с помощью насоса, который устанавливается перед входом в котел. Такая схема намного проще, нет никаких ограничений относительно типа оборудования или его монтажа. Бачок устанавливается в любом месте.

ВАЖНО: Большинство современных котлов уже имеют встроенный насос и бак. Если приобрести такую модель, монтировать их отдельно не потребуется.

Определившись с видом системы водяного отопления, выбирается оптимальная схема подключения нагревательных элементов:

1. Однотрубная. По периметру частного дома проходит одна магистраль, от которой выходят патрубки к входу и выходу от радиаторов. Теплоноситель подается и возвращается по одной трубе. Недостатком такого способа считается быстрое остывание воды, из-за чего обеспечить полноценный нагрев можно только для небольшого дома.
2. Двухтрубная. Монтируется две магистрали. Движется горячая вода по одной из них для подачи в радиатор, а остывший теплоноситель из батарей по второй возвращается обратно.
3. Коллекторная. Получает все большую популярность, так как позволяет максимально сократить теплопотери и сделать систему водяного отопления более эффективной. От котла выводят по одной трубе в определенное место (центр комнаты, стояк, центральная часть дома), где устанавливается коллектор. Из него выходят несколько труб, каждая из которых подводится к одной батарее, заводится на один из этажей или в одну из комнат частного дома.

vashslesar.ru

Разновидности систем водяного отопления

Чаще всего в качестве отопления используют водяную систему за счет ее эффективности в любых условиях. Их существует несколько видов, отличающихся способом циркуляции и особенностью монтажа.

Система с самоточным движением воды по трубопроводу дает возможность отапливать дома даже в районах, отличающихся нестабильностью подачи электроэнергии, отсутствием магистрального газа и т.д. Для этого необходимо установить энергонезависимый твердотопливный, газовый или иной котел (исходя из доступности топлива). Кроме автономности от энергоресурсов, можно выделить такие преимущества данной системы водяного отопления:

• Беспрерывность работы. Вода движется самостоятельно, исходя из степени нагрева и температуры в помещениях.
• Бесшумность работы.
• Экономичность. Для функционирования системы не устанавливается насос, автоматика и другие устройства.
• Долговечность. Установив радиаторы, не подверженные коррозии, и качественно смонтировав трубопровод, можно продлить срок работы до 50 лет.
• Простота монтажа. Необходимо изучить принцип работы системы и требования, выдвигаемые к монтажу ее элементов

Движение воды по трубам происходит за счет простейших физических законов. Вода, проходя через теплообменник котла, нагревается, из-за чего меняет свою плотность. Она поднимается по стояку в бак, который требуется смонтировать как можно выше. Так как при нагреве жидкость расширяется, возможен ее перелив, поэтому из бака необходимо вывести трубку для слива излишков. Из резервуара теплоноситель поступает в трубопровод. Его нужно смонтировать с уклоном, чтобы жидкость имела возможность продвигаться под своим весом. По магистрали осуществляется подвод теплоносителя к каждому радиатору. Холодная жидкость имеет большую плотность, поэтому опускается вниз и самостоятельно движется к котлу.
К выполнению трубопровода выдвигается ряд требований, которые нужно учесть при монтаже:

1. Труба должна быть широкой. Чем больше диаметр, тем легче происходит движение.
2. Диаметр труб можно выполнить разный: на патрубках котла – 2,5 дюйма, основной стояк – 1,5-2 дюйма, от бака к первым радиаторам – 1-1,5 дюйма, к последним – 1,5-2 дюйма. Такая разница позволит добиться более равномерного нагрева всех комнат. В противном случае более дальние батареи будут нагреваться дольше.
3. Важно смонтировать магистраль таким образом, чтобы избежать по возможности поворотов, изгибов, которые могут стать препятствием или замедлить циркуляцию.
4. Уклон магистрали должен составлять минимум 1 см на метр.

ВАЖНО: Работать система с естественным прохождением по трубам может только при нагреве воды свыше 55°C.

Особенностью работы системы такого типа является саморегулирование скорости циркуляции, исходя из уровня температуры в комнате. Если дом холодный, увеличив мощность котла, можно добиться достаточно быстрой скорости. Она достигается за счет быстрого охлаждения теплоносителя. Чем теплее становится в комнатах, тем медленнее он циркулирует.

Особенности принудительной циркуляции

В сравнении с предыдущей, движение воды в данной системе обеспечивает насос. Поскольку ему требуется лишь создавать циркуляцию, можно подобрать движок мощностью 3,5 куб. м/час (0,4 атм) для дома 100-200 кв.м.
3 Более мощный насос может потребоваться в таких случаях:

• Радиаторы установлены на нескольких этажах дома. Насосу необходимо создавать более высокое давление, чтобы поднимать воду на верхние этажи.
• Дом свыше 200 кв.м с большим количеством батарей. Необходимо обеспечить более высокую скорость циркуляции, чтобы вода не успевала остывать, пока поступит к последнему радиатору.
• Вид трубы. Меньший диаметр трубы создает больше сопротивления для движения воды. Определенные виды материалов, из которых они изготовлены, отличаются более высоким уровнем теплопотерь.

Относительно места монтажа, считается, что лучше установить насос на трубе, по которой возвращается остывший теплоноситель. Его температура в этом случае составит порядка 60-70°C, что несомненно продлит срок службы уплотнителей и резиновых прокладок насоса. Хотя данный тип оборудования предназначен для работы при температуре 90°C. Сама система подразумевает также установку бака, в который будут собираться излишки и из которого подпитывается трубопровод при остывании жидкости. Резервуар можно установить мембранного типа. Это позволит сделать систему «закрытой», т.е. предотвратить доступ кислорода во внутрь. Это решение позволяет выбирать радиаторы, выполненные из алюминия или стали, которые в открытой системе имеют малый срок службы из-за воздействия коррозии. Первые позволяют значительно сэкономить, так как отличаются низкой стоимостью, а вторые – навесить оборудование нестандартного размера и придать интерьеру изящества, выбрав нижний тип подключения.

Система, оборудованная насосом, априори становится энергозависимой. Без отсутствия электричества она не работает. Это предоставляет ряд возможностей:

1. Бак можно установить рядом с котлом, что позволит не проводить стояки труб на верхний этаж. За счет этого, можно провести трубопровод по низу или вмонтировать в пол, не выполняя разводку вдоль стен.
2. Установить котел со встроенным насосом и баком. Это позволит сэкономить на закупке оборудования.
3. Установить котел с автоматикой и различными устройствами защиты, за счет чего можно полностью автоматизировать его работу.

Схемы разводки труб

Независимо от способа циркуляции системы водяного отопления, смонтировать трубопровод можно по таким схемам: с одной или двумя магистралями. Они отличны по устройству и эффективности. Однотрубный способ выполняется так:

1. Магистраль ведется от котла и проходит под каждым радиатором.
2. От нее отводится патрубок, по которому вода заходит в батарею.
3. На выходе радиатора устанавливается отвод в эту же магистраль для выхода остывшей воды.
4. На обоих патрубках стоит установить краны, чтобы иметь возможность отсекать батарею. Это позволит регулировать степень нагрева комнаты или заменить ее, без слива воды из труб.

ВАЖНО: При однотрубной системе можно повысить уровень обогрева конкретной комнаты посредством установки крана на трубе под радиатором. Если его перекрыть, весь горячий теплоноситель будет проходить через батарею.

Данный способ оптимален только для небольшого дома. Для домов больших площадей метод не эффективен. Комнаты, в которых установлены первые от котла батареи, прогреются быстрее, а для остальных потребуется очень много времени, так как к ним поступает уже изрядно остывший теплоноситель. Двухтрубная схема разводки выполняется так:

1. Труба прокладывается от котла по периметру дома под каждым радиатором.
2. От нее в каждую батарею делается ответвление, по которому подается горячая жидкость.
3. Вторая труба монтируется аналогично. К ней подсоединяются патрубки для отвода остывшей жидкости.
4. На патрубках монтируются краны.
5. Трубы подключаются к соответствующим патрубкам котла.

Такой метод более эффективен. Он позволяет горячему теплоносителю подходить к каждой батареи. Холодный же не смешивается с ним, как в предыдущем варианте, из-за чего он остывает значительно медленнее. Из недостатков схемы выделяются затраты на материал, они больше, чем для однотрубной, почти в два раза.

Если же дом более 200 кв. м, обе схемы не смогут полноценно и равномерно его прогреть. В этом случае делают несколько ответвлений (через тройники) непосредственно от котла, направляя их в разные стороны или этажи. Также можно выбрать коллекторную схему. На магистрали от котла устанавливается гребенка с несколькими отверстиями. К ним подключаются трубы, каждая из которых направляется к определенной зоне: на разные этажи, в отдельные комнаты или к каждому радиатору в одном помещении. Преимущество данной схемы в том, что каждый радиатор получит максимально горячий теплоноситель. Конечно, он более затратный с точки зрения расходов на материал.