Какие бывают системы отопления: водяное, воздушное, теплый пол и инфракрасное. Виды систем водяного отопления Виды систем отопления зданий

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.

Отопление представляет собой обогрев помещения в холодный период, возмещающий теплопотери и поддерживающий температуру на заданном уровне, а также отвечающий представлениям о тепловом комфорте и требованиям технологического процесса. Отопительная система включает в себя комплекс устройств, которые выполняют эту функцию.

Тепловой комфорт, в большой мере, определяет температура в помещении. Немаловажную роль играет равномерное распределение температур по всем направлениям. На него влияет вид отопительных приборов, их расположение, а также теплозащитные свойства и возможность проникновения наружного воздуха в помещение.

Мощность системы отопления должна обеспечивать максимальное возмещение теплопотерь в отопительный период при наружной температуре, равной средней температуре в наиболее холодную пятидневку в конкретном населенном пункте.

Самыми распространенными отопительными системами считаются водяные, электрические и газовые. Выбор определенного отопительного оборудования зависит от многих факторов.

Электрические системы отопления

Обогрев помещения, в котором устанавливается электрическое отопление, осуществляется без участия теплоносителя. Тепло преобразуется из электроэнергии. В России и странах СНГ электрический вид отопления считается наиболее перспективным, тогда как в Европе – наиболее популярным. На российской территории относительная дороговизна электроэнергии и регулярные перебои в ее подаче не позволяют эффективно использовать электричество как единственный источник питания. Кажется, что использование электрических отопительных систем чревато серьезными финансовыми затратами, однако, доскональные подсчеты предоставляет совершенно иную картину.

Преимущества электроотопления

• легкость и удобство в эксплуатации;
• небольшие размеры отопительных приборов и отсутствие необходимости специального ухода за ними;
• возможность эффективного регулирования подачи тепла;
• быстрота нагрева воздуха;
• высокий уровень экологической чистоты и гигиеничности электрического оборудования;
• низкий уровень шума системы отопления, так как ее функционирование не нуждается в использовании циркуляционных насосов;
• эстетичность электрического оборудования;
• легкий монтаж.

Недостатки электроотопления

• высокие эксплуатационные расходы;
• перебои электроэнергии вызывают нестабильность электрических систем.

Кроме прямого электрического отопления к электросистемам отопления относят теплый пол, радиаторы и конвекторы, инфракрасные обогреватели и кварцевые обогреватели.

В российских условиях электрические системы отопления разумно использовать в качестве резервного источника обогрева.

Водяные системы отопления

Водяные отопительные системы – самый распространенный вид централизованного и отопительного отопления. Данный вид отопления корректнее называть «традиционным», поскольку теплоносителем может быть не только вода, но и любая другая теплоемкая жидкость, отвечающая определенным физико-химическим требованиям.

Такой термин обуславливает широта распространения водяных отопительных систем. В подобных системах жидкий теплоноситель (в большинстве случаев аэрированная вода) нагревается до определенных температур, проходит по отопительным приборам и трубопроводам, осуществляя теплообмен с воздухом в помещении.

Преимущества водяного отопления

Популярность водяных систем отопления вызвано целым рядом их достоинств:

• экономичный расход и дешевая стоимость материалов (при обустройстве водяных трубопроводов используются трубы меньшего диаметра, чем для воздушных);
• высокая теплоемкость теплоносителей (в воде содержится гораздо больше тепла, чем в других теплоносителях, поскольку теплоемкость воды в 4000 раз выше, чем теплоемкость воздуха, нагретого до такой же температуры).

Недостатки водяного отопления

Основные недостатки водяных систем отопления по сравнению с другими видами искусственного обогрева помещения заключаются в трудоемкости его монтажа и дальнейшей эксплуатации. Связано это с тем, что обустройство водяных трубопроводов осуществляется только при возведении здания или его капитальном ремонте, поскольку необходимы сложные строительные работы.

Кроме того, бесперебойную работу водяных отопительных систем обеспечивает постоянный нагрев теплоносителя, то есть необходим непрерывный контроль над функционированием теплового генератора.

Неудобства использования традиционных систем отопления ожидают и тех, кто на долговременный период покидает свое жилище. Перед длительным отбытием всю воду из отопительной системы необходимо слить, так как при отрицательных температурах воздуха жидкость может замерзнуть, что вызовет разрыв трубопровода. Но и отсутствие воды в системе тоже не приветствуется, поскольку в заполненных воздухом трубах гораздо интенсивнее начнут протекать коррозионные процессы.

Газовые системы отопления

Газовые отопительные системы активно применяются в обустройстве отопления загородных домов, вблизи которых проложена газовая магистраль. Если к коттеджному поселку подведены газовые коммуникации, то монтажные организации в большинстве случаев предложат использовать именно газовую систему отопления, поскольку она обладает определенными достоинствами.

Преимущества газовых систем отопления

• газ – самое дешевое топливо;
• нет нужды в постоянном контроле над пламенем, так как газ подается беспрерывно. Если пламя по какой-то причине погаснет, датчик мгновенно известит систему электрического розжига, и горелка вновь зажжется.
• КПД газовых отопительных систем очень высок, учитывая низкую стоимость топливного сырья;
• газовые отопительные приборы позволяют отопить большие по площади помещения.

Недостатки газовых систем отопления

Для установки газового котельного оборудования необходимо согласование со службой Газтехнадзора. Для успешного результата согласования необходимо предоставление проекта котельной, с монтажной и обслуживающей фирмой, копии разрешения на проектные и монтажные работы выбранной организации, а также заключение трехстороннего договора об обязанностях и ответственности по оборудованию.

При решении применения газового оборудования для отопления необходимо предусмотреть наличие дымохода, через который будут отводиться отработанные газы. Установка газовой котельной должна производиться в отдельном помещении с отдельным выходом на улицу и хорошим снабжением воздухом. Особенно это актуально при использовании оборудования с атмосферной горелкой.

Понижение давления газа и износ горелки может стать причиной того, что отопительное оборудование начнет коптить, а его КПД значительно снизится.

При небольшой площади дома (менее 100 кв.м.) применение газового оборудования становится экономически не выгодным, да и нежелательным из-за его невысокой экологической безопасности.

В атмосферной горелке пламя открыто, что для некоторых людей является сдерживающим фактором из-за отсутствия должной безопасности.

Необходимо применять газовое оборудование, адаптированное под российские условия. Давление газа может значительно изменяться. Достигнув определенного минимума, горелка неадаптированного импортного котла может начать сжигать себя, что станет причиной поломки газового котельного оборудования.

Нужен монтаж автоматики, которая будет следить за утечками газа.

Выбор радиатора и способы повышения теплоотдачи

Любой отопительный радиатор состоит из секций. Их количество зависит от характеристик помещения, которое необходимо обогревать. Для этого необходимо учесть множество нюансов:

• размеры помещения;
• материал, из которого возведен дом;
• наличие в помещении стеклопакетов;
• количество наружных стен и окон;
• насколько утеплены наружные стены;

Часто, выбирая радиатор, отталкиваются от упрощенной формулы, которая гласит, что на 2м2 площади необходима 1 секция батареи плюс 1 дополнительная секция на все помещение, которая позволит не замерзнуть при открытой двери или холодными стенами

При выборе радиатора, необходимо обращать внимание на материал, из которого он сделан. Ведь именно облицовка влияет на теплоотдачу. Исходя из этого, радиатор может быть алюминиевым, чугунным, биметаллическим или стальным. Их отличает тепловая мощность и рабочее давление.

Для повышения теплоотдачи необходимо, чтобы:

• регулирующий вентиль был легко доступным;
• высота расположенных спереди приточных отверстий и отверстий, через которые идет нагретый воздух, должна быть равна глубине отопительного элемента, а длина – длине отопительного прибора;
• высота и ширина верхних отверстий для теплого воздуха должны быть больше или равны аналогичным значениям самого отопительного оборудования;
• большое свободное сечение решеток должно быть не менее 50% от всего сечения решетки;
• облицовка должна обладать небольшим весом и легко сниматься.

Необходимо учитывать, что органические краски не оказывают практически никакого влияния на излучение. Наоборот, такая окраска способствует повышению излучательной способности по сравнению с неокрашенной поверхностью.

Грамотно подобранное оборудования обеспечивает не только максимальную эффективность отопительной системы, но и позволяет снизить финансовые затраты во время его эксплуатации и сформировать комфортный микроклимат любого помещения. Окончательный выбор той или иной отопительной системы нужно принимать только после консультаций со специальности в данной области.

Мало у кого вызывает сомнение тот факт, что цена на энергоносители со временем будет расти. По прогнозам аналитиков, уже в ближайшие годы можно ожидать повышения тарифов до европейского уровня. В связи с этим вопрос выбора наиболее экономичного варианта теплоснабжения становится все более актуальным. А если учесть, что отопительная система должна не только быть финансово доступной, но и максимально соответствовать современным представлениям о комфортном жилье, альтернатив остается немного.

Теплый пол.

Самое проверенное решение - устройство теплых полов. Теплый пол - не современное изобретение. Еще в Древнем Риме в полах дворцов прокладывали каналы для пропуска горячего воздухом от печей. В первой половине 19 века начали испошользоывать системы водяного отопления. Ну а в наши дни системы теплого пола используются в очень многих зданиях, особенно часто в частных домах и квартирах. Теплые полы чаще всего устанавливают в ванных, кухнях, прихожих, там, где обычно уложена керамическая плитка - материал с хорошей теплопроводностью. Также теплые полы могут быть уложены под паркетом или ламинатом, но все эти материалы хуже чем плитка пропускают тепло, соответственно КПД системы обогрева будет ниже. Кроме этого паркет может рассыхаться, а линолеум или другие полимерные покрытия быстрее изнашиваться под воздействием повышенной температуры теплого пола.

Сейчас есть два основных способа устройства теплого пола - с использованием труб с теплоносителем либо электрических греющих кабелей. У каждого способа есть преимущества и недостатки.

Преимущества электрических теплых полов - быстрая и недорогая установка, которую может осуществить любой строитель, малая толщина "пирога" пола (1-3 см) при монтаже. Однако экономия при установке быстро сойдет на нет из-за дорогой эксплуатации. Электропотребления одного квадратного метра теплого пола 0,15 кВт/ч. Это не так мало, учитывая, почти круглосуточную и круглогодичную работу.

Водяные теплые полы экономичные, но требуют более сложного монтажа, дополнительного оборудования и примерно на 7-10 сантиметров увеличивают стяжку пола. Монтаж следует поручать профессионалам, которые проведут испытания и пусконаладку системы. В загородных домах, где теплый пол может использоваться на больших площадях он имеет огромное денежное преимущество перед электрическим.

Если все упростить, то выбор между водяным и электрическим теплым полом зависит от площади обогрева: если нужно обогреть маленькую площадь - лучше и проще использовать электрический пол, а если обогреть теплыми полами нужно целый дом, то выбор за экономичными водяными теплыми полами.

При кабельном обогреве "теплый пол" в тепло преобразуется электрическая энергия. Обычные провода из меди или алюминия служат для того, чтобы электричество передавать, при этом существует некоторый (очень маленький) коэффициент нагрева, а в кабеле "теплый пол", напротив, нагревательная жила сделана из сплавов высокого сопротивления и главная ее функция – при прохождении через нее электричества – нагреваться.

При обогреве водяным теплым полом источником тепла служит нагретый теплоноситель, как правило, это вода из горячего стояка или из системы отопления, которая проходит по трубам в полу.

При прочих равных обстоятельствах в выборе между теплым полом водяным и теплым полом электрическим аргументом в защиту электрического пола служит следующий довод: не надо устанавливать водяной насос для принудительной циркуляции воды по трубам в полу. Ведь для того, чтобы получить относительно низкую температуру пола при работе водяного теплого пола, нужен смесительный узел, а он не может функционировать без водяного насоса. Смонтировать же водяной теплый пол с естественной (гравитационной) циркуляцией теплоносителя достаточно проблематично, к тому же площадь теплого пола при такой конструкции будет невелика.

Есть также любопытное мнение медиков по проблеме слишком теплого водяного пола: из-за большой теплоотдачи такой теплый пол на кухне может "перевесить" все отопление в квартире. Как результат – слишком тепло, и, что гораздо страшнее, – слишком сухо. Влажность может падать зимой до 10-15%. А это чревато пересыханием слизистой носоглотки и однозначными ОРЗ. «Все хорошо, что в меру», – говорят врачи.

Однако при всех очевидных плюсах и теплый пол электрический не лишен своих недостатков, а именно:

Повышение расходов на оплату электроэнергии;

Наличие незначительных электромагнитных излучений.

Что касается электромагнитных излучений, то они действительно есть. Вопрос только в их количестве. Двужильный теплый пол выделяет излучений гораздо меньше, чем одножильный теплый пол.

Сокращение излучений происходит за счет того, что в двужильном нагревательном кабеле проходит вторая питающая жила и электрические потоки, идя как бы навстречу друг другу, гасят встречные колебания. В тонком теплом полу (нагревательном мате) встречные колебания гасятся за счет близкого расположения соседних витков (шаг 5 см).

Таким образом, можно обобщить все вышесказанное так:

Основные достоинства водяного теплого пола:

Возможность обогрева больших площадей малыми средствами;

Единовременные затраты при установке и существенная экономия в оплате электроэнергии в дальнейшем.

Основные недостатки водяного теплого пола:

Конструктивные сложности при монтаже;

Необходимость применения водяного насоса;

Сложность управления температурой пола;

Снижение давления в стояке;

Некоторая вероятность протечки и трудность ее поиска;

Административные сложности и запреты.

Основные достоинства электрического теплого пола:

Визуальное отсутствие отопительных приборов;

Возможность установки в типовых квартирах без применения специального оборудования;

Равномерный прогрев пола по всей площади;

Легко контролируемый и физиологически оптимальный прогрев помещения;

Простота и дешевизна регулирования температуры пола;

Возможность локального поиска и ремонта неисправности.

Основные недостатки электрического теплого пола:

Высокие расходы на оплату электричества;

Наличие некоторого количества электромагнитных излучений.

Радиаторные системы отопления.

Основные схемы радиаторных систем отопления.

Водяное радиаторное отопление получило в настоящее время наибольшее распространение. Опыт эксплуатации водяных радиаторных систем показал их высокие гигиенические и эксплуатационные показатели. Радиаторные системы водяного отопления обладают высокой надежностью, бесшумны, просты и удобны в эксплуатации, могут иметь значительную протяженность. По вертикали радиус действия системы определяется гидростатическим давлением. Особое значение получило водяное отопление с развитием централизованного теплоснабжения и теплофикации.

Системы водяного отопления радиаторами классифицируются по нескольким признакам. По способу создания циркуляции водяные радиаторные системы делятся на системы с естественной циркуляцией (гравитационные) и с искусственной циркуляцией (насосные ). В системах с естественной циркуляцией движение воды осуществляется за счет разности плотностей горячей воды, поступающей в систему, и охлажденной воды после нагревательных приборов.

Рис. 1. Система водяного отопления с естественной циркуляцией.

2 - расширительный бак;

3 - отопительные приборы.

В системах с искусственной циркуляцией движение воды происходит за счет перепада давления создаваемого насосом.

В зависимости от схемы соединения труб с нагревательными приборами системы водяного отопления делятся на двухтрубные и однотрубные . В двухтрубной системе (рис. 2, 3) каждый нагревательный прибор присоединяется к двум трубам: по одной подводится горячая вода, а по другой уходит охлажденная вода, при этом все отопительные приборы оказываются принципиально паралельны и равноправны по отношению друг другу. В однотрубных системах отопления (рис. 4, 5) нагревательные приборы одной ветви соединяются одной трубой так, что вода последовательно перетекает из одного прибора в другой.

В зависимости от места прокладки магистральных трубопроводов системы подразделяются на системы с верхней разводкой (см. рис. 2), если горячая магистраль прокладывается выше нагревательных приборов, и системы с нижней разводкой (см. рис. 3), когда горячая и обратная магистрали лежат ниже приборов.

Рис. 2. Двухтрубная вертикальная система водяного отопления с верхней разводкой.

1 - подающая магистраль;

2 - подающий стояк;

3 - стояк обратной линии;

4 - регулирующий кран.

На рисунке 2 приведена схема вертикальной двухтрубной системы отопления с верхней разводкой с односторонним и двухсторонним присоединением нагревательных приборов. Горячая вода из теплового пункта подается в главный стояк, затем по горизонтальной магистрали разводится к стоякам и от них к нагревательным приборам. Охлажденная вода из нагревательных приборов собирается в общий обратный стояк и далее через обратную магистраль поступает в тепловой пункт. Горизонтальные магистрали прокладываются с уклоном 0,002. Уклоны горизонтальных труб должны обеспечить выход воздуха из системы к верхним точкам, где он будет удален через воздухоотводчик.

По расположению труб, соединяющих нагревательные приборы, системы делятся на вертикальные , когда приборы присоединяются к вертикальному стояку (рис. 3), и горизонтальные (рис. 6, 7), когда приборы присоединяются к горизонтально расположенным трубопроводам.

Рис. 3 Двухтрубная вертикальная система водяного отопления с нижней разводкой.

1 - подающая магистраль;

2 - подающий стояк;

3 - стояк обратной линии;

4 - краны у приборов;

5 - нагревательные приборы;

6 - выпуск воздуха;

7 - обратная магистраль.

В системе с нижней разводкой магистральная линия располагается в нижней части системы. Движение воды по стоякам происходит снизу верх. Удаление воздуха из системы осуществляется через воздушные краны, устанавливаемые на верхних нагревательных приборах, или с помощью автоматических воздухоотводчиков, устанавливаемых на стояках или специальных воздушных линиях.

Рис. 4. Схема однотрубной системы отопления с верхней разводкой.

Рис. 5. Схема однотрубной системы отопления с нижней разводкой и П-образными стояками.

1 - подающая магистраль;

2 - нагревательный прибор;

3 - трехходовой кран;

4 - выпуск воздуха;

5 - регулирующий кран;

6 - обратная магистраль.

Рис. 6. Схема горизонтальной однотрубной системы отопления.

2 - нагревательные приборы;

3 - регулирующий кран;

4 - выпуск воздуха;

5 - обратная магистраль.

Однотрубные системы в настоящее время применяются довольно широко, особенно в зданиях повышенной этажности. По сравнению с двухтрубными системами длина труб однотрубной системы составляет 70-75 %. Однотрубные системы выполняются с верхней и с нижней разводкой. Кроме того, они подразделяются на три типа в зависимости от способа подключения приборов: проточные, проточные с нерегулируемым байпасом и проточные с регулируемым байпасом. Выпуск воздуха производится в верхних точках системы через автоматические воздухоотводчики или ручные краны.

Рис. 7. Схема горизонтальной двухтрубной системы отопления.

2 - нагревательные приборы;

3 - регулирующий кран;

4 - выпуск воздуха;

5 -регулирующая арматура;

6 - обратная магистраль.

Горизонтальные схемы применяются в зданиях большой протяженности. Магистрали горизонтальных схем прокладываются в удобных местах, обычно во вспомогательных помещениях. Горизонтальные системы бывают однотрубными и двухтрубными.

Рис. 8. Схема горизонтальной двухтрубной коллекторной системы отопления.

Системы с искусственной циркуляцией могут выполняться по нескольким схемам в зависимости от источника теплоснабжения.

Расчетная температура горячей воды в системах отопления жилых, общественных и административных помещений принимается равной 95 0С, в детских и лечебных учреждениях 85 0С. Температура обратной воды принимается обычно 700С.

В зависимости от источника теплоснабжения система может быть с индивидуальной котельной с общим теплоснабжением. При теплоснабжении от общей котельной или ТЭЦ применяются три схемы: независимая с тепловым узлом, со смешением воды, зависимая прямоточная.

Рис. 9. Схема системы отопления с индивидуальной котельной.

2 - циркуляционный насос;

3 - отопительный прибор;

4 - выпуск воздуха.

Рис. 10. Схема независимой системы отопления с тепловым узлом.

1 -тепловой узел;

2 - циркуляционный насос;

3 - нагревательные приборы;

4 - выпуск воздуха.

В независимой схеме вместо водогрейного котла устанавливается теплообменник, обогреваемый первичной водой из тепловой сети.

Рис.11. Схема зависимой системы отопления со смешением воды.

1 - подающая и обратная магистрали;

2 - подмес из обратной линии;

3 - нагревательные приборы;

4 - выпуск воздуха.

Зависимая схема со смешением воды применяется, когда необходимо ограничить температуру в системе отопления, но нет необходимости ограничивать давление.

Рис.12. Схема зависимой прямоточной системы отопления.

2 - выпуск воздуха;

3 - нагревательные приборы.

Зависимая схема применяется, когда нет необходимости ограничивать ни температуру, ни давление. Зависимые схемы проще, однако, регулирование системы отопления определяется регулированием тепловых сетей. Поэтому предпочтительнее системы с индивидуальной котельной или с индивидуальным тепловым пунктом.

При выборе схемы системы предпочтение отдается коллекторной поэтажной разводке, а также ее комбинациям с однотрубной (реже двухтрубной). Практически обязательным является создание принудительной циркуляции в системе, что достигается установкой одного или нескольких циркуляционных насосов. Это позволяет уменьшить разность температур теплоносителя на входе и выходе сети системы и тем самым повысить эффективность и регулируемость нагрева, а также избежать лишнего расхода материалов, упростить систему, сделать ее более компактной.

При расчете отопительных приборов необходимо помнить, что применение декоративных щитов снижает эффективную теплоотдачу в среднем на 10%.

При монтаже оборудования систем отопления, водоснабжения и канализации в помещениях необходимо соблюдать правильность расположения элементов в пространстве. Существуют общепринятые нормы, регламентирующие соответствующие размеры. Предпочтительно следование им во всех случаях, когда заранее не оговорены особые условия, связанные, как правило, с оригинальными дизайнерскими решениями или настойчивым желанием заказчика.

Распределительные шкафы системы отопления, как правило, располагаются на уровне пола соответствующего этажа (нижняя грань) – за исключением шкафа, устанавливаемого в котельной, который чаще всего поднимается выше уровня котла.

Схемы водоснабжения индивидуальных домов.

Существует две группы схем водоснабжения индивидуальных жилых домов:

Водоснабжение при подключении к централизованным водосистемам;

Создание местной (децентрализованной) системы водоснабжения.

Естественно, первая версия более простая, надежная, но есть маленькая заминка: не очень часто мы можем встретить вблизи загородного дома централизованный водопровод со всеми атрибутами (очистными сооружениями, насосной станцией и т.п.). Но если вам повезло, рассмотрим и этот случай. Но обратите внимание даже на одну важнейшую деталь: главное условие, при котором в вашем загородном доме может быть установлен водопровод – наличие возможности для сброса и обеззараживания сточных вод: водопровод и канализация неразделимы (в общем, должен быть полный комфорт).

Какие бывают системы отопления и по каким признакам они классифицируются? Нам предстоит ознакомиться как с проверенными многолетней эксплуатацией схемами, применяющимися в частных и многоквартирных домах, так и со сравнительно новыми решениями, которые лишь начинают завоевывать популярность. Итак, приступим.

Водяное отопление

Эти типы системы отопления имеют общую черту: для транспортировки тепловой энергии от источника тепла к отопительным приборам используется жидкий .

Заметьте: вопреки названию, в этой роли не всегда выступает вода.
Применяются также растворы солей, этилен- и пропиленгликоль, отработанное моторное масло.
Они выгодно отличаются от воды куда более низкой температурой замерзания, что позволяет не бояться разморозки труб и батарей.

Водяной тип отопления, в свою очередь, можно классифицировать по длинному ряду признаков.

Источник тепла

В этой роли могут выступать:

• Котельная или ТЭЦ . Теплоноситель транспортируется к дому по двум ниткам теплоизолированной трассы (подающей и обратной); на вводе в дом монтируется элеваторный узел, стабилизирующий температурные параметры отопления за счет вовлечения части теплоносителя в повторную циркуляцию. Главный недостаток схемы — большие потери тепла при транспортировке.

Обратите внимание!
Эти потери оплачиваются конечным потребителем.
Отсюда — множество желающих перейти с ЦО на автономные типы отопления.

• Магистральный газ . Газовый котел обеспечивает минимальные затраты на обогрев (около 70 копеек за киловатт-час тепла). В настоящее время и в ближайшем будущем это самое выгодное решение. Газ в баллонах и газгольдерах обходится заметно дороже — от 1,8 до 2,8 руб/КВт*ч.

• Дрова, уголь . Затраты несколько выше (1,1 — 1,4 руб/КВт*Ч). Главный недостаток — низкая автономность котлов: им требуется периодическая загрузка топлива и удаление золы.
• Котел на дизтопливе , напротив, не требует внимания владельца неделями. В недостатки можно записать необходимость хранения большого количества топлива, запах, высокий уровень шума при работе соляровой горелки и дороговизну тепла (3,2 руб/КВт*ч).
• Наконец, электрокотлы всех видов (ТЭНовые, индукционные и электродные) наиболее удобны в эксплуатации и безопасны. Они не требуют ни частого обслуживания, ни отвода продуктов сгорания. За все хорошее приходится платить; в данном случае — вполне конкретными деньгами из расчета примерно 3,6 — 3,8 рубля за киловатт-час.

Циркуляция теплоносителя

Она может быть естественной и принудительной.

Полезно: практикуется монтаж схем, способных работать в обоих режимах.
В этом случае врезка насоса в розлив большого (от ДУ 32) диаметра снабжается байпасом.
Он нужен, чтобы сужение трубопровода не уменьшало и без того невысокий гидравлический напор в режиме естественной циркуляции.

Направление движения теплоносителя

Оно может быть тупиковым и попутным.

1. Тупиковый тип системы отопления подразумевает, что на разных участках контура теплоноситель движется в противоположных направлениях.
2. Попутное движение означает, что ни в одной точке контура вода, антифриз, масло и т.д. не меняют направления движения на противоположное.

Верхний и нижний розлив

Здесь все просто: схема с верхним розливом предполагает, что лежневка подачи отопления (горизонтальная ветка трубопровода, объединяющая стояки) находится на чердаке, а лежневка обратки — в подвале.

В случае нижнего розлива, соответственно, обе лежневки разводятся по подвалу. Стояки соединяются попарно; каждая пара объединяется перемычкой на верхнем этаже дома или в подвале.

Разводка

Разделяют вертикальную и горизонтальную разводку; термины, думается, понятны интуитивно и в комментариях не нуждаются. Стоит, однако, уточнить, что в реальном мире чаще встречаются комбинированные типы систем отопления. Скажем, в типичном многоквартирном доме стояк представляет собой вертикальную разводку, а вот розливы — горизонтальную.

Подключение отопительных приборов

По этому признаку выделяют однотрубную и двухтрубную схемы.

1. В первом случае розлив представляет собой кольцо между входным и выходным патрубками котла или домовыми задвижками элеваторного узла. Отопительные приборы разрывают его или, что куда разумнее, врезаются параллельно розливу.
2. Вторая схема подразумевает, что каждый радиатор или конвектор — это перемычка между розливами подачи и обратки.

Заметьте: в общем случае двухтрубная схема требует дросселирования каждого прибора и балансировки системы при запуске с помощью дросселей.
Инструкция связана с тем, что иначе вся циркуляция пойдет через ближние к котлу или элеватору приборы, что чревато разморозкой дальних радиаторов.

Экзотика

Какое бывает отопление помимо привычных и широко используемых схем с жидким теплоносителем?

Воздушное

В роли теплоносителя выступает обычный воздух. Поскольку его удельная теплоемкость невелика, приходится транспортировать большие объемы; зачастую системы воздушного отопления совмещаются с вентиляцией.

Решение интересно отсутствием в интерьере отопительных приборов. Главный недостаток — в том, что скрытая прокладка воздуховодов возможна лишь на стадии строительства или капитального ремонта дома.

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.