Нормы и оптимальные значения температуры теплоносителя. Зависимость температуры теплоносителя от наружной температуры воздуха

От эффективной работы отопительной системы зависит, насколько комфортной будет температура в холодное время года в доме. Порой возникают ситуации, когда в систему подается горячая вода, а батареи остаются холодными. Важно найти причину и устранить ее. Для решения проблемы нужно знать устройство отопительной системы и причины холодной обратки при горячей подаче.

Устройство системы отопления – что такое обратка?

Система отопления состоит из расширительного бака, батарей, отопительного котла. Все составные части соединены между собой в контур. В систему заливается жидкость – теплоноситель. В качестве жидкости используется вода или антифриз. Если монтаж выполнен правильно, то жидкость подогревается в котле и начинает подниматься по трубам. При нагревании жидкость увеличивается в объеме, излишек поступает в расширительный бак.

Так как отопительная система полностью заполнена жидкостью, горячий теплоноситель вытесняет холодный, который возвращается в котел, где нагревается. Постепенно температура теплоносителя увеличивается до необходимой, нагревая радиаторы. Циркуляция жидкости может быть естественной, называемой гравитационной, и принудительной – с помощью насоса.

Обратка – это теплоноситель, который, пройдя через все отопительные приборы, входящие в контур, отдает свое тепло и, охлажденный, поступает снова в котел для очередного подогрева.

Батареи можно подключить тремя способами:

1. 1. Нижнее подключение.
2. 2. Диагональное подключение.
3. 3. Боковое подключение.

При первом способе подвод теплоносителя и отвод обратки осуществляется в нижней части батареи. Этот способ целесообразно применять, когда трубопровод расположен под полом или плинтусами. При диагональном подключении теплоноситель подводится сверху, обратка отводится с противоположной стороны снизу. Такое подключение лучше использовать для батарей с большим количеством секций. Самый популярный способ – боковое подключение. Горячая жидкость подключается сверху, отвод обратки осуществляется снизу радиатора с той же стороны, где подводится теплоноситель.

Отличаются системы отопления способом прокладки труб. Они могут быть проложены однотрубным и двухтрубным способом. Наиболее популярной является однотрубная схема разводки. Чаще всего ее устанавливают в многоэтажных домах. Она имеет следующие преимущества:

• небольшое количество труб;
• низкая стоимость;
• простота монтажа;
• последовательное подключение радиаторов не требует организации отдельного стояка для отвода жидкости.

К недостаткам можно отнести невозможность отрегулировать интенсивность и нагрев для отдельного радиатора, снижение температуры теплоносителя по мере удаления от нагревательного котла. Чтобы повысить эффективность однотрубной разводки, устанавливают циркулярные насосы.

Для организации индивидуального отопления используется двухтрубная схема разводки труб. По одной трубе осуществляется горячая подача. По второй остывшая вода или антифриз поступают обратно в котел. Данная схема дает возможность параллельного подключения радиаторов, обеспечивая равномерное прогревание всех приборов. Кроме того, двухтрубная схема позволяет регулировать температуру нагрева каждого отопительного прибора отдельно. Недостатком является сложность монтажа и большой расход материалов.

Почему стояк горячий, а батареи холодные?

Иногда при горячей подаче обратка батареи отопления остается все же холодная. Можно назвать несколько основных причин этому:

• неправильно выполнен монтаж;
• завоздушена система или один из стояков отдельного радиатора;
• недостаточный расход жидкости;
• уменьшилось сечение трубы, по которой подается теплоноситель;
• загрязнен отопительный контур.

Холодная обратка – это серьезная проблема, которую необходимо обязательно устранить. Она влечет множество неприятных последствий: температура в помещении не достигает желаемого уровня, снижается эффективность радиаторов, нет возможности исправить ситуацию дополнительными приборами. В итоге, отопительная система не работает как нужно.

Основной неприятностью холодной обратки является большая разница температур, возникающая между температурой подачи и отвода. В этом случае на стенках котла возникает конденсат, реагирующий с углекислым газом, который выделяется при сгорании топлива. В результате образуется кислота, разъедающая стенки котла и сокращающая срок его службы.

Как сделать радиаторы горячими – ищем пути решения

Если обнаружилось, что обратка слишком холодная, следует выполнить ряд действий по поиску причин и устранению неисправностей. В первую очередь нужно проверить правильность подключения. Если соединение выполнено неправильно, то нижняя труба будет горячей, а должна быть слегка теплой. Следует подключить трубы согласно схеме.

Чтобы не было воздушных пробок, которые препятствуют продвижению теплоносителя, нужно предусмотреть установку крана Маевского или спускателя для отвода воздуха. Перед спуском воздуха нужно перекрыть подачу, открыть кран и выпустить воздух. Затем кран перекрывается, и открываются отопительные вентили.

Часто причина холодной обратки – регулировочный кран: заужено сечение. В этом случае кран нужно демонтировать и увеличить сечение с помощью специального инструмента. Но лучше купить новый кран и заменить.

Причина может быть в засорении труб. Нужно проверить их на проходимость, удалить загрязнения, отложения, хорошо прочистить. Если проходимость не удалось восстановить, засорившиеся участки следует заменить новыми.

При недостаточной скорости движения теплоносителя нужно проверить, есть ли циркуляционный насос и отвечает он требованиям по мощности. Если он отсутствует, его желательно установить, а при нехватке мощности заменить или модернизировать.

Зная причины, по которым может неэффективно работать отопления, можно самостоятельно выявить и устранить неисправности. От качества отопления зависит комфорт в доме в холодное время года. Если выполнять работы по монтажу и собственноручно, то можно сэкономить на найме сторонней рабочей силы.

Для начала рассмотрим простую схему:

На схеме мы видим котел, две трубы, расширительный бак и группу радиаторов отопления. Красная труба, по которой горячая вода идет от котла к радиаторам называется- ПРЯМОЙ. А нижняя (синяя) труба по которой более холодная вода возвращяется обратно, так и называется- ОБРАТНОЙ. Зная, что при нагреве все тела расширяются (вода в том числе) в нашу систему вмонтирован расширительный бак. Он выполняет сразу две функции: является запасом воды для подпитки системы и в него уходят излишки воды при расширении от нагрева. Вода в данной системе является теплоносителем и поэтому должна циркулировать от котла к радиаторам и обратно. Заставить ее циркулировать может либо насос, либо, при некоторых условиях, сила земной гравитации. Если с насосом все понятно, то с гравитацией у многих могут возникнуть сложности и вопросы. Им мы посвятили отдельную тему. Для более глубокого понимания процесса обратимся к цифрам. К примеру теплопотери дома составляют 10 квт. Режим работы системы отопления стабильный, то есть система ни разогревается, ни остывает. В доме температура не повышается и не понижается.Это значит, что 10 квт вырабатывает котел и 10 квт рассеивают радиаторы. Из школьного курса физики мы знаем, что на нагрев 1 кг воды на 1 градус нам потребуется 4,19 кдж тепла Если мы будем каждую секунду нагревать 1 кг воды на 1 градус, то нам понадобится мощность

Q=4,19*1(кг)*1(град)/1(сек)=4,19 квт.

Если наш котел имеет мощность 10 квт то он может нагреть в секунду 10/4,2=2,4 килограмма воды на 1 градус или 1 килограмм воды на 2,4 градуса, либо 100 грамм воды (не водки) на 24 градуса. Формула для мощности котла выглядит так:

Qкот=4,19*G*(Tвых-Твх) (квт),

где
G- расход воды через котел кг/сек
Твых- температура воды на выходе из котла (можно Т прямой)
Твх- температура воды на входе в котел (можно Т обратной)
Радиаторы тепло рассеивают и количество теплоты которое они отдают зависит от коэффициента теплоотдачи, площади поверхности радиатора и разности температур между стенкой радиатора и воздухом в комнате. Формула выглядит так:

Qрад=k*F*(Трад-Твозд),

где
k-коэффициент теплоотдачи. Величина для бытовых радиаторов практически постоянная и равная k=10ватт/(кв метр*град).
F- суммарная площадь радиаторов (в кв. метрах)
Трад-средняя температура стенки радиатора
Твозд- температура воздуха в комнате.
При стабильном режиме работы нашей системы всегда будет выполняться равенство

Qкот=Qрад

Рассмотрим подробнее работу радиаторов с применением рассчетов и цифр.
Допустим суммарная площадь их оребрения равна 20 кв метров,(что приблизительно соответствует 100 ребрам). Наши 10 квт=10000вт эти радиаторы отдадут при разнице температур в

dT=10000/(10*20)=50 градусов

Если температура в комнате равна 20 градусам, то средняя температура поверхности радиатора будет

20+50=70 градусов.

В случае когда наши радиаторы имеют большую площадь, например 25 квадратных метров (где-то 125 ребер) то

dT=10000/(10*25)=40 градусов.

И средняя температура поверхности составит

20+40=60 градусов.

Отсюда вывод: Если хотите сделать низкотемпературную систему отопления не скупитесь на радиаторы. Средняя температура есть среднеарифмитическое между температурами на входе в радиаторы и выходе.

Тср=(Тпрям+Тобр)/2;

Разница же температур между прямой и обраткой тоже немаловажная величина и характеризует циркуляцию воды через радиаторы.

dT=Тпрям-Тобр;

Помним, что

Q=4,19*G*(Тпр-Тобр)=4,19*G*dT

При неизменной мощности увеличение расхода воды через прибор приведет к снижению dT и наоборот при снижении расхода dT увеличится. Если задаться, что dT в нашей системе составляет 10 градусов, то в первом случае когда Тср=70 градусов после несложных вычислений получим Тпр=75 град и Тобр=65 град. Расход воды через котел равен

G=Q/(4,19*dT)=10/(4,19*10)=0,24 кг/сек.

Если мы уменьшим расход воды ровно в два раза, а мощность котла оставим прежней, то разница температур dT возрастет в два раза. В предыдущем примере мы задавались dT в 10 градусов, таперь при уменьшении расхода она станет dT=20 градусов. При неизменной Тср=70, мы получим Тпр-80 град и Тобр=60 град. Как видим уменьшение расхода воды влечет за собой повышение температуры прямой и снижение температуры обратки. В случаях, когда расход снижается до какой-то критической величины мы можем наблюдать закипание воды в системе. (температура кипения=100 градусов) Так же закипание воды может происходить при переизбытке мощности котла. Явление это крайне нежелательное и очень опасное, поэтому хорошо спроектированная и продуманная система, грамотный подбор оборудования и качественный монтаж это явление исключает.
Как видим из примера температурный режим системы отопления зависит от мощности, которую нужно передать помещению, площади радиаторов и расхода теплоносителя. Объем же теплоносителя залитый в систему при стабильном режиме ее работы не играет никакой роли. Единственное на что влияет объем так это на динамику системы, то есть на время разогрева и остывания. Чем он больше, тем и время разогрева дольше и тем дольше время остывания, что несомненно в некоторых случаях является плюсом. Осталось рассмотреть работу системы в этиъх режимах.
Вернемся к нашему примеру с 10 квтным котлом и радиаторами в 100 ребер с 20 квадратами площади. Насос задает расход в G=0,24 кг/сек. Емкость системы зададим в 240 литров.
К примеру в дом после долгого отсутствия приехали хозяева и начали топить. Дом за время их отсутствия остыл до 5 градусов, как и вода в системе отопления. Включив насос, мы создадим циркуляцию воды в системе, но пока котел не разожжен температура прямой и обратки будет равна одинакова и равна 5 градусов. После розжига котла и выхода его на мощность в 10 квт картина будет следующая: Температура воды на входе в котел будет 5 градусов, на выходе из котла 15 градусов, температура на входе в радиаторы 15 градусов, а на выходе из них чуть меньше 15.(При таких температурах радиаторы практически ничего не излучают) Все это будет продолжаться 1000 секунд, пока насос не прокачает всю воду через систему и к котлу не придет обратка с температурой в почти 15 градусов. После этого котел уже будет выдавать 25 градусов, а радиаторы возвращать в котел воду с температурой чуть менее 25 (примерно 23-24 градуса). И так опять 1000 секунд.
В конце концов система прогреется до 75 градусов на выходе, а радиаторы будут возвращать 65 градусов и система перейдет в стабильный режим. Если бы в системе было 120 литров, а не 240, то система прогрелась бы в 2 раза быстрее. В случае, когда котел потушили, а система горячая, начнется процесс остывания. То есть система будет отдавать дому накопленное тепло. Ясно, что чем больше объем теплоносителя тем дольше будет происходить этот процесс. При эксплуатации твердотопливных котлов это позволяет растянуть время между дозагрузками. Чаще всего эту роль на себя берет , которому мы посвятили отдельную тему. Как и различным видам систем отопления.

Отопление придумано для того, что бы в зданиях было тепло, происходил равномерный прогрев помещения. При этом конструкция, обеспечивающая тепло должна быть удобной в эксплуатации и ремонте. Отопительная система – это набор деталей и оборудования, служащих для обогрева помещения. Она состоит:

1. Источник, создающий тепло.
2. Трубомагистрали (подачи и обратки).
3. Нагревательные элементы.

Тепло распространяется от исходной точки его создания к нагревательному блоку при помощи теплоносителя. Это может быть: вода, воздух, пар, антифриз и т.д. Самые применяемые жидкие теплоносителем, то есть водяные системы. Они практичны, так как для создания тепла применяется всевозможный тип топлива, так же способны решить проблему обогрева различных строений, ведь существует реально много схем обогрева, различных по свойствам и стоимости. Так же имеют высокую безопасность эксплуатации, продуктивность и оптимальное использование всего оборудования в целом. Но какой бы сложностью не обладали бы системы отопления, их объединяет один и тот же принцип действия.

Коротко об обратке и подачи в системе отопления

Система водяного отопления с помощью подачи от котла подает разогретый теплоноситель к батареям, которые расположены внутри здания. Это дает возможность распределять тепло по всему дому. Затем теплоноситель, то есть вода или антифриз, пройдя по всем имеющимся радиаторам, теряет свою температуру и подается обратно для нагрева.

Самая незамысловатая структура отопления представляет собой нагреватель, две магистрали, расширительный бак и набор радиаторов. Тот водовод, по которому нагретая вода от нагревателя движется к батареям, называется подачей. А водовод, который расположен внизу радиаторов, где вода, теряет свою изначальную температуру возвращается обратно, так и будет называться- обраткой. Так как, нагреваясь, вода расширяется, то система предусматривает специальный бачок. Он решает две задачи: запас воды, что бы насыщать систему; принимает лишнюю воду, которая получается при расширении. Вода, как носитель тепла направляется от котла к радиаторам и назад. Ее течение обеспечивает насос, или естественная циркуляция.

Подача и обратка присутствует в одно и двух трубчатой системе отопления. Но в первой не существует четкого распределения на подающую и обратную трубу, а всю трубную магистраль условно делят пополам. Колонну, которая выходит от котла, называют подачей, а колонну, выходящую с последнего радиатора – обраткой.


В однотрубчатой магистрали нагретая вода из котла последовательно течет из одной батареи в другую, теряя свою температуру. Поэтому в самом конце батареи будут самими холодными. Это главный и, наверное, единственный минус такой системы.

А вот плюсов однотрубный вариант наберет больше: необходимы меньшие затраты на приобретения материалов по сравнению с 2-х трубной; схема имеет более привлекательный вид. Трубу легче спрятать, а так же можно проложить трубы под дверными проемами. Двухтрубная более эффективна – параллельно в систему вмонтированы две арматуры (подача и обратка).

Такая система специалистами считается более оптимальной. Ведь ее работа зыблется на подаче горячей воды по одной трубе, а охлажденную воду отводят в обратном направлении по другой трубе. Радиаторы в таком случае подключаются параллельно, что обеспечивает равномерность их нагрева. Какая из них устанавливает подход должен быть индивидуальным, учитывая при этом множество различных параметров.

Необходимо соблюдать только несколько общих советов:

1. Вся магистраль должна быть целиком заполнена водой, воздуха это помеха, если трубы завоздушены, качество отопления плохое.
2. Необходимо поддерживалась достаточно большая скорость циркуляции жидкости.
3. Разница температур подачи и обратки должна составлять около 30 градусов.

В чем состоит разница между подачей и обраткой отопления

И так, подведем итоги, чем же отличаются между собой подача и обратка в отоплении:

• Подача – теплоноситель, который идет по водоводам из источника тепла. Этом может быть индивидуальный котел или центральное отопления дома.
• Обратка — это вода, которая пройдя путь по всех батареям отопления, уходит обратно к источнику тепла. Поэтому на входе системы — подача, на выходе- обратка.
• Отличается так же температурой. Подача горячее, чем обратка.
• Способом установки. Тот водовод, который крепится, к верхней части батареи – это подача; тот, что, подключается к нижней части — является обраткой.