Как подбирается мощность и тип коммутации радиаторов
Перед тем, как сделать центральное отопление в частном доме, нужно определиться с количеством секций и размерами панельного радиатора. Для того, чтобы эти подсчеты были оптимальны, нужно знать количество тепла. То, каким образом его определять, было уже сказано выше, однако парочка моментов требует уточнения. Например, теплоотдача секции производителем указывается для условий, когда разница температуры теплоносителя и воздуха в помещении равняется 70 градусам. Это достигается лишь при прогреве воды в системе до +90 градусов, а это встречается нечасто.
Получается так, что реальная тепловая мощность будет заметно уступать указанной в паспорте. По этой причине для нормального обогрева жилища применяют радиаторы с полуторным запасом по теплоотдаче. Например, когда для комнаты нужно 2 кВт теплоты, потребуются приборы отопления мощностью не менее 2 х 1.5 = 3 кВт.
Для коммутации радиаторов со стояками используются несколько способов:
- боковой односторонний;
- диагональный разносторонний;
- нижний.
Варианты подключения к двухконтурному котлу
Двухконтурными котлами называют оборудование, способное работать с двумя ветками: системой отопления и системой горячего водоснабжения дома. Популярность таких раскладок объясняется их универсальностью и комфортом.
Схемы отопления с двухконтурным котлом разрабатываются по принципу, аналогичному вышеописанным примерам. Основное отличие здесь заключается в наличии ещё одной, дополнительной ветви, получившей название контура горячего водоснабжения. Простыми словами это трубопровод между нагревателем и краном (смесителем).
Как подключить двухконтурный котелИсточник 1-teplodom.ru
Практика подтверждает, что при последующей эксплуатации таких раскладок наблюдается такая статистика:
В больших по площади и качественно утеплённых домах режим работы двухконтурных котлов не имеет значения. Стены обеспечивают высокую инерционность, что отражается на продолжительном сохранении заданного значения температуры.
В небольших домах с плохой теплоизоляцией, важна инерционность котла. В этом случае необходимо добиться того, чтобы теплоноситель в трубах и радиаторах не остывал как можно дольше. Вопрос решается установкой элементов с большим сечением (внутренним объёмом).
Как работает принцип естественной циркуляции?
Теплоноситель, чаще всего это обычная вода, перемещается по контурам от котла к радиаторам и обратно благодаря изменению своих термодинамических характеристик. Когда при нагревании плотность жидкости уменьшается, а объём увеличивается, она выдавливается холодным потоком, идущим их обратки, и поднимается по трубам. По мере того, как теплоноситель самотёком распределяется по горизонтальным ответвлениям, температура падает и он возвращается к котлу. Так цикл замыкается.
Схема системы отопления с естественной циркуляцией: 1 — котёл твёрдотопливный, 2 – главный стояк, 3 – разводящие магистрали, 4 – расширительная ёмкость, 5 – бак с водой для пополнения расширителя, 6 – труба, отводящая лишний объём теплоносителя в канализацию (ёмкость), 7 – теплообменники, 8 – шаровые краны, 9 – бойлер, 10 – обратка, 11 – обратный стояк
Если для дома выбрано было водяное отопление с естественной циркуляцией, то все горизонтальные участки труб прокладываются с уклоном, идущим по ходу движения жидкости. Это позволяет эффективно бороться с «завоздушиванием» батарей. Воздух легче воды, поэтому он устремляется вверх по трубам, поступает в расширительную ёмкость, а затем, соответственно, в атмосферу.
Бак принимает в себя воду, объём которой увеличивается с ростом температуры, и создаёт постоянное давление.
От чего зависит циркуляционный напор?
Создание нужного циркуляционного напора нужно обязательно просчитывать при проектировании системы отопления. Он зависит от того, как отличаются уровни середины котла и самого нижнего радиатора. Чем больше перепад высот, тем лучше перемещается жидкость по системе. На него влияет и разница плотностей горячей и остывшей воды.
Циркуляционный напор в системе отопления, в первую очередь, зависит от перепада высоты расположения котла и нижнего радиатора. Чем больше эта разница (h), тем больше давление
Характеризуется отопление с естественной циркуляцией цикличным изменением температуры в теплообменниках и в котле, которое происходит по центральной оси приборов. Горячая вода находится в верхней части, холодная – в нижней. Под действием гравитации остывший теплоноситель перемещается вниз по трубам.
Циркуляционный напор напрямую зависит от высоты установки батарей. Его увеличению способствует и угол наклона подающей магистрали, направленный в сторону радиаторов, и уклон обратки, обращённой к котлу. Это позволяет теплоносителю легче преодолевать местное сопротивление труб.
При монтаже в частном доме системы отопления с естественной циркуляцией котёл устанавливают в самой нижней точке так, чтобы все радиаторы находились выше.
В коттедже при монтаже системы отопления с естественной циркуляцией котёл устанавливают в самой нижней точке. Все теплообменники (радиаторы) должны находиться выше
Для квартирных домов схемы отопления с естественной циркуляцией применяются очень редко, так как при установке в квартире котёл опускается в «яму» — непосредственно на плиту перекрытия. Пол вокруг неё выпиливается, а само углубление и периметр вокруг него должен быть защищён пожаробезопасными материалами.
Принудительная циркуляция в отоплении
Насос для прокачки воды по трубам устанавливают в систему с одной трубой. Но эффективнее вмонтировать его в двухтрубную разводку, если ее выполнить по правилам:
- Схема монтажа котла отопления простая, его можно укрепить на полу или повесить на стену. Высота размещения прибора не имеет значения.
- Затем от патрубков опускают две трубы на пол. Применяя для этого угловые фитинги или муфты.
- Дальше идет монтаж горизонтальных линий от концов выведенных труб, проходящих от котла до последнего радиатора по периметру несущих стен.
- Батареи располагают в установленных местах, Выход и вход может быть на разных уровнях или одинаковых. Выработка тепла не пострадает.
- На следующем этапе врезают тройники перед каждым радиатором в обе линии. Теплый пол подключается по такому же плану.
- Установка расширительного бачка. Сначала встраивают тройник между 1-ой батареей и котлом на напорной трубе. Отвод соединяют шлангом или трубкой с баком.
- Когда собрана вся система, приступают к циркуляционному насосу. Его встраивают в обратку, также между батареей и котлом. Только на байпасе: в промежутке монтируют два тройника и вентиль, от них производят отведение угловых отрезков, на которые и ставится насос.
- Залив воды в систему будет происходить через тройник между котлом и насосом, с подключенным шлангом от водопровода.
Подробная схема монтажа поможет с первого раза выполнить правильную сборку системы. По данному плану можно провести отопление в доме любой площади.
Типы систем отопления
Основными элементами любой отопительной сети являются: теплогенерирующий прибор, магистральный трубопровод, теплоотдающие, компенсационные устройства и устройство, обеспечивающее циркуляцию теплоносителя. Отопительные трубопроводы могут быть различной конфигурации и степени технической оснащенности.
Классифицируют системы отопления по трем параметрам:
- количеству трубных контуров магистрального трубопровода,
- типу компенсационного устройства,
- типу циркуляции.
Одно– и двухтрубные системы
Отопительная система может быть:
- однотрубной или последовательной,
- двухтрубной или параллельной.
В первом случае теплоноситель движется по одному трубному контуру, поочередно проходит через все теплоотдающие приборы, приходя к каждому все более остывшим. Часть магистральной трубы после последнего теплообменника называется обратной трубой или обраткой и служит для отвода холодной рабочей среды обратно к теплогенератору.
В двухтрубной системе энергоноситель циркулирует по двум параллельным контурам: подающему и обратному. Первый контур подает горячий теплоноситель в каждый теплоотдающий прибор, а второй собирает остывшую рабочую среду из теплообменников и отводит ее к отопительному прибору.
Типы циркуляции в системах отопления
Обогрев помещений происходит только в случае, если теплоноситель движется по контуру. Циркуляция бывает или естественной, или принудительной.
В системах с естественной циркуляцией разогретый отопительным прибором энергоноситель разгоняют, чтобы придать ему достаточный для прохождения всего теплового контура импульс. Для этого сразу после теплогенератора монтируют разгонный коллектор – вертикальный участок трубы, при спуске с которого рабочая среда набирает скорость под воздействием силы тяжести.
Типы компенсационных устройств
В зависимости от способа компенсации перепадов давления рабочей среды в контуре, выделяют два типа систем отопления: открытую и закрытую.
В открытой системе давление регулирует компенсационный бак, частично или полностью открытый. При увеличении давления в теплосети избыток рабочей среды поступает в бак, при снижении – уходит обратно в трубопровод.
Установка циркуляционного насоса: на что следует обратить внимание?
Чтобы самостоятельно установить циркуляционный насос, воспользуйтесь следующими рекомендациями:
- чтобы продлить эксплуатационный срок всей системы, перед циркуляционным насосом установите фильтр для очистки жидкости. фильтр необходимо установить на всасывающем патрубке;
- не выбирайте для отопительной системы циркуляционный насос большой мощности и производительности, чем требуется. В противном случае, появляется риск столкнуться с дополнительным неприятным шумом при его работе;
- Никогда не включайте насос до того, как заполнили отопительную магистраль водой и удалили из нее воздух, это может приводить к выходу из строя оборудования;
- устанавливайте насос в области, максимально близкой к расширительному баку;
- при установке насоса в закрытую систему отопления, если будет возможность, установите насос на обратке. Это связано с тем, что данный участок магистрали обладает наименьшей температурой.
Установка циркуляционного насоса
Практически все циркуляционные насосы, представленные на современном рынке, снабжены связью с автоматической регулировкой котлов для нагрева. Эта функция предоставляет владельцам возможность регулировать температуру воздуха на отапливаемом объекте посредством смены скорости движения воды в отопительной системе. Для того, чтобы учитывать уровень потребления тепла в помещениях устанавливаются специальные счетчики, благодаря которым контролируются тепловые потери, возникающие из-за износа магистралей. Сама схема отопления при этом не подлежит никаким изменениям.
Ознакомиться со способом установки циркуляционного насоса самостоятельно вы сможете, посмотрев видео:
Монтаж системы отопления.
В процессе строительства дома необходимо предусмотреть технологические отверстия, для прокладки труб отопления. Последовательность монтажа определяется вашим желанием и технологией строительства.Для начала размещаем котел.
По мере готовности отделки стен устанавливаем радиаторы. Радиаторы выставляем строго горизонтально, по уровню.
Монтаж труб должен производиться с уклоном в 5 мм на метр трубы. При длине полипропиленовой трубы свыше 10 метров монтируются П-образные компенсаторы.Так как расширительный бак зачастую устанавливается на чердаке, необходимо предусмотреть его утепление.
При создании системы отопления в вашем доме позаботьтесь о надежности. Возможно, имеет смысл поставить два котла, под разные виды топлива.
Схемы монтажа системы отопления в частном доме
На практике применяются два вида систем – схем (или видов разводки труб), а именно:
- однотрубная;
- двухтрубная.
Каждая из них имеет свои преимущества, недостатки и используется в разных случаях.
Однотрубная система
Этот тип разводки более дешевый и простой. Система строится в виде кольца – все батареи соединяются последовательно друг с другом, и горячая вода движется от одного радиатора к другому, затем попадает снова в котел.
Как видно на рисунке, все батареи соединены последовательно, а теплоноситель проходит каждую из них.
Эта схема отопления весьма экономична в своем исполнении, ее просто монтировать и проектировать. Но в ней присутствует один существенный недостаток. Он настолько весомый, что многие отказываются от такой разводки и предпочитают более дорогую и сложную – двухтрубную. Проблема в том, что по мере продвижения теплоносителя он будет постепенно остывать. До последней батареи вода будет поступать чуть теплой. Если же увеличить мощность котла, то первый радиатор будет слишком сильно нагревать воздух. Такая неравномерность распределения тепла и заставляет отказываться от простой и дешевой однотрубной системы.
Можно попробовать выйти из сложной ситуации, увеличив количество секций последнего радиатора, но и это не всегда эффективно. Отсюда напрашивается вывод, что однотрубную разводку можно использовать в том случае, когда количество соединенных последовательно батарей составляет не более трех.
Некоторые выходят из ситуации следующим образом: подключают к котлу насос, тем самым заставляя воду двигаться в принудительном порядке. Жидкость не успевает остывать и проходит через все радиаторы, почти не теряя температуры. Но и в этом случае вас ждут некоторые неудобства:
- насос стоит денег, а значит, растут затраты на установку системы;
- увеличивается потребление электроэнергии, так как насос работает от электричества;
- если отключат электричество, то не будет давления в системе, а значит, не будет и тепла.
Вывод. Однотрубная система эффективна лишь для маленьких домиков с 1-2 комнатами, где используется небольшое количество радиаторов. Несмотря на свою простоту и надежность, она не оправдывает себя в загородных домах, где нужно устанавливать более трех радиаторов на всю жилую площадь.
Двухтрубная система
Горячая вода подается по одному трубопроводу, а остывшая – по другому. Таким образом обеспечивается равномерное распределение тепла по всем батареям.
Такая разводка отопления в частном доме будет намного эффективнее и лучше однотрубной. Хотя она и дороже в исполнении, и сложнее в монтаже, но позволяет равномерно распределять тепло по всем батареям, что поможет создать комфортные условия. В отличие от однотрубной, в этой разводке труба с горячей водой подводится под каждый радиатор, а остывшая жидкость спускается по обратной линии в котел. Так как теплоноситель подается сразу на все батареи, то и последние нагреваются одинаково.
Эта система не намного сложнее первой, придется покупать большее количество материалов, так как подводить трубы придется к каждому радиатору.
Двухтрубная система может работать по двум схемам:
- коллекторной;
- лучевой.
Лучевой вариант разводки более старый. В этом варианте подающая труба устанавливается в верхней точке дома, после чего делается разводка труб на каждую батарею. Благодаря такой конструкции схема и получила название – лучевая.
Первая схема работает следующим образом: на чердаке необходимо установить коллектор (специальное устройство, состоящее из множества труб), который распределяет теплоноситель по трубам отопления. В этом же месте нужно установить запорную арматуру, которая будет отсекать контуры. Такая конструкция достаточно удобная, она облегчает ремонт всей линии и даже отдельного радиатора. Схема хотя и надежна, но у нее есть один существенный недостаток – сложный монтаж с большим количеством материалов (запорные арматуры, трубы, датчики, устройства контроля). Коллекторная схема разводки труб отопления схожа с лучевой, но более сложная и эффективная.
В отличие от однотрубной системы, двухтрубная не нуждается в дополнительной принудительной циркуляции теплоносителя. Она и без насоса показывает высокую эффективность.
Особенности
Этот вид отопления представляет собой систему с теплоносителем в виде разогретого водяного пара. Это не инновационное изобретение, поскольку данный метод широко применялся для обогрева жилых помещений еще в 19 веке. И только потом пар решили заменить водой. Водяное и паровое отопление отличаются друг от друга, поэтому не стоит их путать.
Замена была необходима из-за того, что эффективность переноса тепла при помощи пара крайне высока. Это приводило к чрезмерному нагреву оборудования. Его температура могла подниматься выше 100° С. Любой контакт с отопительным паровым оборудованием мог привести к ожогам разной степени. Именно поэтому такой вариант обогрева частного дома или дачи довольно опасен.
Сегодня отопление паром в его первоначальном виде запрещено использовать в жилых и общественных зданиях. Однако на частные владения такое ограничение не распространяется. Поэтому, тщательно изучив все особенности паровой системы, вы вполне сможете установить его в своем доме.
Отличия от водяного отопления
Паровое отопление, в сравнении с водяным, имеет более высокую теплоотдачу и эргономичность. Благодаря отоплению паром помещение нагревается в 3 раза быстрее, чем в случае с водой.
Также для такой системы требуется малогабаритное оборудование, поэтому отопление в целом обходится дешевле. Паровое отопление работает не только от печи на дровах, но от котлов, в которых использует отработанное масло. Правда такой вариант отопления не совсем экологичен, поэтому его используют для гаражей или подсобных помещений.
Плюсы и минусы
Можно выделить основные достоинства, благодаря которым данный вид обогрева получил распространение:
- небольшая цена;
- устойчивость теплоносителя к низким температурам;
- высокая эффективность благодаря конвекции и излучению;
- малогабаритность системы;
- возможность пара проникать в любую точку системы без снижения температуры;
- обеспечение быстрого прогрева помещения;
- минимальные (практически нулевые) теплопотери;
- совместимость с теплым полом.
При этом у паровой системы есть и определенные недостатки:
- сильный шум во время работы;
- чрезмерное нагревание оборудования, что может привести к ожогам или аварийным ситуациям;
- неудобное управление температурным режимом;
- относительно небольшой срок службы ввиду неустойчивости к коррозии.
Однако эти минусы можно исправить. Чтобы чрезмерное нагревание приборов не причинило вреда людям и животным, необходимо отгородить радиаторы и трубы специальным защитным экраном. Шумы при работе получится уменьшить, если установить антишумовые кронштейны или же монтировать парогенератор в отдельном удаленном помещении.
Устройство
Прибор парового отопления включает в себя несколько элементов. Это: топка, горелка, зольник, а также манометр для измерения давления. Главной составляющей системы является барабан с контрольно-измерительными агрегатами и трубопроводом. Иногда для частных домов используют самодельные печные паровые котлы. Однако такой вариант является менее эффективным, поскольку в этом случае печь является только котлом для пара, готовить на ней невозможно.
Котлы на электрической энергии
Электрические котлы в настоящее время занимает первое место по эффективности, так как КПД почти всех моделей находится на уровне 99%
При этом, что очень важно, не потребуется организация систем дымоотведения и вентиляции. Нужды в обслуживание электрических котлов практически не существует, кроме чистки оборудования примерно раз в 2-3 года
Организацию схемы электрического отопления частного дома своими руками реализовать несложно: степень автоматизации здесь может иметь какую угодно степень. Строго говоря, после правильно проведенного монтажа о котле можно попросту забыть.
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 – схема
Схема 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.
Система отопления частного дома «Ленинградка»
Представленные выше схемы имеют одну особенность: снижение температуры теплоносителя в последних батареях. Для горизонтальной системы характерно остывание радиаторов в горизонтальной цепочке, для вертикальной системы – в вертикальной цепи. В любом случае на первом этаже всегда наблюдается более низкая температура.
Монтаж отопления по схеме «Ленинградка» позволяет сохранить температуру теплоносителя в процессе движения по радиаторам. Согласно этой схеме при монтаже домашнего отопления своими руками под батареями устанавливают перемычки-байпасы, позволяющие определенное количество теплоносителя направлять в обход радиаторов. Это дает возможность получить одинаковое количество тепла на входе в систему и на ее выходе.
Плюсы и минусы системы
Однотрубные системы нельзя назвать совершенными, поэтому монтаж отопления по схеме «Ленинградка» должен компенсировать их недостатки.
В целом новая система дает следующие преимущества:
- Равномерное тепло во всех помещения дома.
- Более модернизированная система.
- Возможность регулирования температуры отдельно в каждом помещении.
Как правильно сделать
Схема «Ленинградка» активно используется для отопления частных домов, так как позволяет самостоятельно выполнить монтажные работы. Суть процесса заключается в следующем: в отведенных местах помещения устанавливают радиаторы и под ними проводят трубу. Для каждого выхода и входа радиатора от этой трубы делают отводы. В результате между основной трубой и радиатором образуются перемычки.
Помимо этого допускается установка дополнительных кранов. Чаще всего их монтируют на входе, выходе и под перемычкой. Наличие кранов дает несколько плюсов:
- Возможность регулирования температуры отдельно в каждой комнате.
- Отсутствие необходимости в отключении всей системы при неисправности одного радиатора.
Следовательно, монтаж отопления по схеме «Ленинградка» можно назвать правильной системой отопления в частном доме. В этом случае можно равномерно распределить тепло по всем комнатам при незначительных расходах на материалы.
