Система водяного отопления
Одна из самых эксплуатируемых систем отопления в нашей
стране – водяное отопление. Разводка труб в доме или квартире – привычное
явление.
Принцип работы водяного отопления заключается в следующем:
нагретая от котла вода естественным образом (или принудительным) циркулирует по
трубам, отдавая тепло помещению. Учитывая то, что по ходу движение воды в
местах соединения, на изгибе труб и т.д. образуется трение и местные
сопротивления, многие системы оборудованы клапанами для обеспечения давления,
сила которого равна потерям на сопротивление. Такая система водяного отопления
называется системой с искусственной циркуляцией воды.
Система водяного отопления может быть конструктивно
реализована по двум схемам:
Одноконтурная (система с замкнутой циркуляцией воды,
ориентированная только на отопление)
Двухконтурная (система, ориентированная одновременно на
отопление помещения и нагрев воды в водопроводе). Такая система требует
использования специального двухконтурного котла.
Устройство водяного отопления предполагает 3 принципиально
разные схемы разводки труб в комнатах.
Разводка труб отопления
Однотрубная система отопления дома
Схема однотрубной системы отопления представлена на фото.
Как видно из рисунка, трубы закольцованы, а радиаторы подключены по очереди. Таким образом, теплоноситель выходит из котла и поочередно проходит каждый из них.
При этом стоит отметить, что температура теплоносителя постепенно снижается. Это существенный минус системы. Тем не менее, она достаточно распространена ввиду простоты, экономичности и возможности сделать однотрубную систему отопления своими руками.
Как снизить потери тепла при однотрубной системе отопления:
увеличить число секций в последних радиаторах (два-три последних);
увеличить температуру теплоносителя на выходе. Это, в свою
очередь, повышает расходы на отопление;
обеспечить теплоносителю принудительную циркуляцию. Т.е.,
установить насос, который создаст в системе дополнительное давление заставляя
воду циркулировать быстрее.
Двухтрубная система отопления дома
Схема двухтрубной системы отопления представлена на фото.
Синим цветом выделена труба отработки, которая отводит охлажденный
теплоноситель из радиатора в котел.
Двухтрубная система отопления дома с нижней разводкой – схемаСхема двухтрубной системы отопленияДвухтрубная система обеспечивает подачу теплоносителя к радиаторам без потери тепла. Ее разновидности показаны на фото. При параллельном подключении достигается экономия на материалах. При лучевом,
появляется возможность регулировать температуру в каждой комнате отдельно.
Коллекторная (лучевая) разводка
Предполагает использование специального устройства –
коллектора, которое собирает теплоноситель и распределяет по трубам к батареям.
Схема сложная в реализации, поэтому используется редко.
Схема коллекторной (лучевой) разводки
Безусловным плюсом системы водяного отопления можно назвать
ее безопасность.
К числу недостатков относят:
относительно трудно обогреть значительную площадь без
значительных затрат (ввиду потерь тепла при циркуляции воды);
эстетический параметр. Разветвленную систему труб можно
скрыть, пожертвовав некоторым количеством объема помещения, что не всегда
удобно, или же оставить на виду;
большие по размеру радиаторы отопления;
вероятность появления воздушных пробок. Эта проблема
возникает после спуска воды из системы.
Водяное отопление пола в доме
Водяной теплый пол представляет собой систему длинных пластиковых труб уложенных на
основание чернового пола.
Система водяного отопления пола
Монтаж системы теплого водяного пола выполняется в три этапа:
укладка утеплителя или устройство чернового пола;
правильная разводка труб, которая не допускает множественных
перегибов. Оба конца трубы подключаются к центральному отоплению. Через один
конец поступает горячая вода, через второй – отводится обратно в систему.
При укладке труб стоит помнить о высоком риске повреждения труб.
Во-первых, при укладке (изгиб).
Во-вторых, при эксплуатации, например, повреждение перфоратором. Чтобы не допустить этого, нужно составить подробную схему расположения труб;
заливка стяжки на систему труб.
Эта система может быть использована в качестве основной или
дополнительной. Выбирая водяное отопление по полу, следует помнить, что в системе должен поддерживаться оптимальный температурный режим, потому что при минусе и отключенном отоплении вода в трубах замерзнет, что неизбежно приведет к их деформации. Собственно, это касается любой системы водяного отопления.
Какую систему выбрать?
Проектирование отопления частного дома осуществляется с учетом энергоносителя, которым будет производиться обогрев помещения. Существует несколько наиболее распространенных систем, при помощи которых во все внутренние помещения здания поступает тепло:
Под «открытым огнем» подразумевается каминный очаг или печь. Оба эти источника тепла малоэффективны в вопросе полноценного домашнего отопления, так как распространяют горячий воздух неравномерно. Они чаще всего включены в проект отопления в качестве декоративных элементов. На других системах остановимся более подробно.
Проект отопления на основе наиболее распространенной водяной системы являет собой планирование замкнутого контура, по которому беспрерывно осуществляется циркуляция горячей воды. В этом случае функцию нагревателя выполняет котел, от которого по комнатам разводятся трубы и примыкают к радиаторам, отдающим основное количество тепла.
Осуществив теплоотдачу, вода перетекает обратно в котел, где снова нагревается и повторяет технологический цикл. Нагревателем для водяного типа отопления служат котлы, работающие на любом топливе. Водяная система обогрева делится на два типа: естественную и принудительную.
Естественная циркуляция
В первом случае теплоноситель циркулирует по трубам и радиаторам без воздействия дополнительной силы. Такой эффект достигается определенным способом монтажа элементов тепломагистрали.
Проектирование отопления при естественной циркуляции воды предусматривает необходимый угол наклона труб, дающий возможность протекать процессу под воздействием гравитации.
Горячая вода легче холодной, поэтому она проходит в высшей точке стояка. Отдав по пути свое тепло радиаторам, остывший теплоноситель вытесняется горячим и опускается в нижнюю точку системы (в котел), где снова нагревается.
Принудительная циркуляция
Принудительное перемещение воды по системе достигается работой циркуляционного насоса, интегрированного в отопительный котел. В отличие от естественной циркуляции принудительная нуждается в источнике электричества, от которого питается насос.
Естественная и принудительная система циркуляции воды может использоваться при однотрубной, двухтрубной и коллекторной разводке. В первом случае проектирование систем отопления предусматривает монтаж одной трубы, которая выполняет функцию подачи и отвода воды одновременно.
При такой схеме температура дальнего от котла радиатора будет ниже, нежели ближнего. К тому же при выходе из строя одной батареи, остальные также перестанут функционировать, так как они не могут отключаться по отдельности.
Двухтрубная разводка дает возможность равномерного прогрева батарей благодаря тому, что подающая труба параллельно подключена к каждой из них. Вторая труба отводит остывший теплоноситель обратно в котел. При условии установки крана на каждом радиаторе их можно отключать по отдельности.
Коллекторная разводка наиболее удобна, так как после ее монтажа можно регулировать температуру теплоносителя в каждой отдельной комнате. Для данного способа обогрева помещения потребуется установка коллекторного шкафа.
Такую систему можно вмонтировать исключительно на этапе возведения постройки. Она не подходит для готового частного дома. Это объясняется необходимостью встройки металлических, пластиковых или текстильных воздуховодов, через которые выдувается горячий воздух, нагретый теплогенератором.
В помещение теплый поток поступает из-под потолка и вытесняет холодный воздух, который, в свою очередь, по воздуховодам возвращается к теплогенератору.
Проектирование отопления по методу воздушного обогрева позволяет монтировать систему для внешнего забора чистого воздуха, который подмешивается к потоку. Циркуляция может достигаться гравитационным или принудительным способом.
Естественный воздухообмен происходит за счет разницы температур, а принудительный осуществляется при помощи специального вентиляционного оборудования. Теплогенератор может сжигать дизельное топливо, природный газ (магистральный или баллонный) и керосин. Продукты сгорания выводятся через дымоход.
Трубы для отопительной системы
Перед тем, как сделать отопление самостоятельно, нужно подобрать еще и подходящие трубы. Лучше всего себя проявили полипропиленовые трубы, армированные тонким алюминиевым слоем.
Ключевые достоинства данного материала выглядят так:
- Низкая стоимость. Полипропиленовые трубы с алюминиевой фольгой обходятся в несколько раз дешевле изделий из нержавейки, не говоря уже о медных трубах, стоимость которых настолько высока, что целесообразность их использования в частном домостроительстве можно поставить под большой вопрос.
- Простые и надежные соединения. Рассматриваемый вид труб соединяется не требующими обслуживания фитингами, прочность которых сопоставима с прочностью цельной трубы. К тому же, эти соединения можно смело укладывать в штробы или прямо в стяжку.
- Прочность и устойчивость к температурным перепадам. В автономных отопительных системах температура редко превышает 75 градусов, а величина давления практически никогда не достигает 2,5 атмосфер. При таких параметрах армированные алюминием полипропиленовые трубы отлично работают на протяжении всего срока службы.
Также стоит отметить, что данные трубы характеризуются сравнительно небольшим температурным расширением. Так, обычный полипропилен при нагреве на 50 градусов расширяется на 6,5 мм – но если в трубе присутствует слой алюминиевой фольги, то расширение уменьшается до 1,5 мм на метр. Впрочем, это все равно немало, поэтому при прокладке длинных непрерывных участков магистраль используются компенсаторы, предназначенные для защиты трубы от деформации. Подобные моменты нужно обязательно учитывать – без знания того, как правильно провести отопление в частном доме, создать надежную систему не получится.
Структура центрального отопления
Центральная система отопления в составе включает несколько элементов:
- Источник носителя тепла. Это тепловая электрическая централь, которая занимается производством тепла и электроэнергии.
- Источник транспортирования тепла – тепловые сети.
- Источник потребления тепла. Это отопительные приборы, размещенные в домах, офисах, на складах и в других помещениях различных видов.
Составные части центрального отопления
Если сравнивать по объему теплонагрузок, то системы отопления могут быть сезонными по типу передачи тепла и постоянными по тип передачи горячей воды конечному потребителю. Все это зависит от того, какие потребности у конечного потребителя в носителе тепла, а также от экономической составляющей целесообразности его поставки предприятию поставщика. Последний параметр зависит от того, как далеко находится тепловая централь от конечных потребителей.
Водяное отопления
Достоинства и недостатки водяного отопления
У данного вида отопления есть несколько недостатков, но плюсов гораздо больше. Перечислим плюсы и минусы этого варианта.
Принцип работы системы водяного отопления
Принцип работы системы достаточно простой: вода нагревается в котле и идет по трубам к радиаторам. Через них она отдает тепло и после этого идет назад в котел по другому контуру. Одна из основных задач системы отопления – запустить воду и заставить ее двигаться по трубам. Это реализуется одним из двух способов: естественным и принудительным. В первом случае вода движется по законам физики, когда холодная вода вытесняется горячей. Во втором случае движение воды запускается при помощи циркуляционного насоса.
Из каких основных узлов состоит система водяного отопления?
Вся система состоит из следующих элементов:
- Котел, в котором осуществляется подогрев воды и из которого подогретая вода направляется в контур отопления.
- Трубы.
- Радиаторы.
- Циркуляционный насос.
- Расширительный бак.
- Приборы автоматизации.
Рисунок 3 – Оборудование котельной
С чего начать проектирование отопления в своем частном доме?
На начальном этапе нужно выбрать тип отопления и рассчитать все материалы и работы, которые необходимо будет закупить и выполнить. Все это нужно сделать и выбрать как можно более экономно и эффективно. Чтобы отопление функционировало с максимальным КПД, дом должен быть хорошо утеплен и иметь способность долго удерживать тепло. Отопление проектируется и монтируется при монтаже всех коммуникаций.
Какие существуют варианты реализации системы водяного отопления?
Наиболее простой в реализации является однотрубная система. В этом случае, как понятно из названия, теплоноситель движется по одной единственной трубе. То есть радиаторы соединены между собой последовательно и вода из котла поступает в первый из них, затем в последующие. После прохождения последнего радиатора вода уходит обратно в котел по трубе, которая ведет из последнего радиатора в котел. Этот вариант является одним из самых простых в реализации и очень экономичным, потому что потребуется минимум оборудования и материалов.
Котлы на газу
Если по близости имеется магистральный газопровод, оптимальным отопительным котлом будет оборудование на газу. Для этих агрегатов характерна надежность и эффективность, ведь КПД обычно не опускается ниже 87%. Дорогостоящие конденсационные модели обладают КПД на уровне 97%. Газовые отопители отличаются компактностью, безопасностью и хорошим уровнем автоматизации. Обслуживание оборудования данного типа проводится раз в год: все, что при этом обычно требуется – проверить или поменять настройки. Бюджетные газовые котлы обойдутся на порядок дешевле, чем твердотопливные. Наличие дымохода в этом случае также обязательно.
Однотрубная система отопления
Ключевой признак однотрубных систем – все приборы соединяются последовательно, отсутствует деление на обратный контур и подающую магистраль.
Подобные конструкции с вертикальным расположением стояков можно встретить в большинстве жилых домов, возведенных в советские годы. По единой магистрали перемещается нагретая и охлажденная жидкость. Она циркулирует по одной из двух схем:
С замыкающими участками конструкции. Отличительный элемент установки – байпас, расположенный между трубами присоединения к радиатору. Теплоноситель делится на два потока: один поступает в отопительные приборы верхних этажей, остальная часть спускается по стояку через байпас. Охлажденная водяная смесь соединяется с горячим теплоносителем и спускается к нижним этажам. Схема позволяет устанавливать трехходовой вентиль для поддержания комфортного температурного режима в комнатах.
С проточной конфигурацией: теплоноситель последовательно стекает от верхних этажей вниз, постепенно расходуя энергию. Для нивелирования разницы потребуется установить на нижних этажах дома радиаторы с большим количеством секций.
Однотрубная система отопления с верхней разводкой и естественной циркуляцией теплоносителя
Схема получила высокую распространенность благодаря следующим преимуществам:
возможность отказаться от насоса и сделать систему гравитационной;
низкие расходы на строительные материалы;
простые узлы обвязок;
облегченный монтаж по сравнению с коллекторной и двухтрубной разводкой.
Также перечислим основные минусы:
неравномерный прогрев дома: температура на верхних этажах значительно выше, чем на нижних. Неправильное распределение теплогидравлических нагрузок ведет к необходимости увеличения размера приборов по мере остывания теплоносителя;
вертикальная однотрубная конструкция с нижней разводкой отопления не сможет успешно функционировать без циркуляционного насоса, воздухоотводчика и расширительного бака;
при использовании проточной схемы владелец дома не сможет установить кран двойной регулировки и настраивать температуру в помещении.
Схема однотрубной системы отопления с насосной циркуляцией воды с проточным движением воды и через байпасы
Однотрубная конфигурация с естественным движением теплоносителя подходит только для коттеджей с чердачным помещением, в котором устанавливается верхняя разводка. Следует помнить, что данная схема значительно осложняет осуществление врезки теплого пола.
Отопительные внутриквартирные приборы и температурный режим
Тип батарей, установленных в квартирах, зависят от года строительства здания. Если оно возведено в советскую эпоху, то в квартирах будет установлен, один из следующих типов радиаторов:
- Стальные конвекторы, имеющие металлический корпус, в котором находятся витки трубы ДУ-20 и соединенные поперечным сечением.
- Чугунные секционные батареи, которые имеют не только солидный вес, но и значительную теплоотдачу. На каждый радиатор приходится до 150 Вт. К их недостаткам относится риск протечек и непривлекательный внешний вид.
Размер радиаторов или секций в них зависит от того, на каком этаже находится квартира и какой вид циркуляции теплоносителя в доме. К примеру, если она верхняя, то теплоноситель доходя до первого этажа, будет терять свою температуру. Значит, чтобы отопление многоквартирного дома было эффективным, в квартире, если она находится на нижних этажах, следует увеличить число секций или установить радиаторы большего размера.
В современных многоэтажных зданиях обычно монтируются биметаллические радиаторы. Разумеется, в том случае если водяная
Внимание: Подобные радиаторы изготовляются из алюминия и отличаются прекрасной теплоотдачей, которая равняется примерно 200 Вт на каждую батарею. Но стоимость подобных радиаторов довольно высокая. Но и их эффективность на высоте
На достаточно распространенный вопрос – устанавливать биметаллические батареи или нет, владелец квартиры должен ответить самостоятельно, решив для себя, готов ли он «раскошелится», чтобы у него было тепло
Но и их эффективность на высоте. На достаточно распространенный вопрос – устанавливать биметаллические батареи или нет, владелец квартиры должен ответить самостоятельно, решив для себя, готов ли он «раскошелится», чтобы у него было тепло.
Температурный режим в квартирах указан в действующем положении СНиП. При наличии центрального отопления он составляет:
- ванная комната – 25 градусов;
- жилые комнаты и спальня – 20 градусов;
- кухня – 22 градусов;
- угловые комнаты – 22 градуса.
Установлена и максимальная температура воды в трубах отопительной системы. Она не должна превышать 95 градусов.
Централизованный обогрев многоквартирного дома, позволяет эффективно согревать помещение, но в то же время, температура в квартире полностью зависит от работы котельной и других внешних факторов. В этом эта система значительно уступает индивидуальному отоплению, которая лишена этого недостатка.
Классификация систем отопления частного дома
В первую очередь отопительные системы отличаются видом теплоносителя и бывают:
- водяными, самыми распространенными и практичными;
- воздушными, разновидностью которых является система открытого огня (т.е. классический камин);
- электрическими, наиболее удобными в эксплуатации.
В свою очередь, системы водяного отопления в частном доме классифицируют по типу разводки и бывают однотрубными, коллекторными и двухтрубными. Кроме того, для них существует еще и классификация по энергоносителю, требуемому для работы нагревательного прибора (газ, твердое или жидкое топливо, электричество), и по количеству контуров (1 или 2). Также разделяют эти системы по материалу труб (медь, сталь, полимеры).
Проверка элементов отопительной системы
Без корректного функционирования всех узлов системы обогрева не получится запустить ее правильно. В первую очередь надо проверить работу измерительных устройств – термометров и манометров.
Также необходимо проконтролировать функционирование защитных элементов. Запуск системы может не произойти, если седла спускного клапана или воздухоотводчика не перемещаются из-за наличия известкового налета или ржавчины. По этой причине каждый из них открывают вручную.
Давление воздушной камеры контролирует расширительный бак, оно должно превышать номинальную величину в системе на 5-7%. Если конструкционное устройство бачка позволяет менять мембрану, его следует разобрать и проверить в каком состоянии она находится.
Стоимость услуги по запуску теплоснабжающей системы в частном домовладении зависит от многих факторов и определяется в индивидуальном порядке.
Лучевая отопительная система оптимальное решение
Схема лучевой системы отопления.
Тот, кто владеет собственным домом, естественно, хочет своими руками организовать оптимальную систему хорошего отопления. Он должен твердо знать: идеальной системы отопления еще не придумали, оттого надо выбирать то, что является наиболее практичным и получившим позитивные одобрения. Системе отопления, прозванной лучевой, можно отдать свое предпочтение. Ее романтично-геометрическое название вполне объяснимо: ко всякому радиатору проникает свой луч в качестве трубопровода.
Если владельцу принадлежит уютный, не очень массивный дом, состоящий из двух этажей, то схема построения системы отопления с помощью коллекторов предполагает присутствие на всяком этаже своего коллектора. Их объединяют параллельным способом, потом ставят котел, затем расширительный бак. Данная система отопления иногда называется двухтрубной. И это правильно. Пара трубопроводов пролегает через все помещения, которые надо обогреть. Одна линия труб создается для прямого перемещения жидкости — теплоносителя, другая отвечает за дорогу обратно.
