Климатические условия средней полосы и севера Евразии требуют теплоизоляции домов, однако одного утепления недостаточно. Потери тепла необходимо компенсировать с помощью обогревательной системы. Водяное отопление в частном доме является распространенным и наиболее эффективным способом.
Качество работы отопительного контура напрямую зависит от особенностей проектирования, выбора отопительного устройства и типа разводки. Как определиться с оборудованием и наиболее подходящей схемой, узнаете, ознакомившись с предложенной нами статьей. Представленная информация опирается на требования строительных нормативов.
Мы подробно описали принцип устройства водяной системы отопления, разобрали типичные варианты устройства. Для оптимизации восприятия непростой темы приложили схемы, фото-подборки и видео.
Обогревательные конструкции с жидким теплоносителем имеют похожий комплект составляющих частей, это:
- Отопительное оборудование – котел (газовый, жидко- или твердотопливный), печь, камин.
- Замкнутый контур в виде трубопровода , обеспечивающий непрерывную циркуляцию нагретого и остывшего теплоносителя (антифриза).
- Приборы отопления – металлические ребристые, панельные или гладкотрубные радиаторы, конвекторы, трубопроводы водяных теплых полов.
- Запорная арматура , необходимая для отключения отдельных приборов или линий системы для ремонта и обслуживания;
- приборы для регулировки и контроля за работой системы (расширительный бак, манометр, клапаны сброса и др.).
- Циркуляционные насосы , применяемые для создания принудительной подачи теплоносителя, иногда для обеспечения стабильного давления в системе устанавливается повысительный насос.
Если неподалеку проложена централизованная газовая магистраль, наиболее экономичным решением является установка газового котла.
При отсутствии центральных сетей для независимой системы газоснабжения придется устанавливать газгольдер. Однако этот вариант применим лишь в случае обустройства усадьбы достаточно большой площади.
Галерея изображений
- открытые, применяемые для систем как с насосным, так и с естественным принуждением, следует устанавливать над главным стояком;
- закрытые мембранные устройства, применяемые исключительно в принудительных системах, устанавливаются на обратной магистрали перед котлом.
Расширительные бачки предназначены для компенсации теплового расширения жидкости при нагревании. Нужны они для сброса излишков в канализацию или банально на улицу, как в случае с простейшими открытыми вариантами. Закрытые капсулы практичней, потому что не требуют участия человека в регулировке давления системы, но дороже.
Одним из возможных вариантов, часто применяемых для обогрева загородного дома, особенно в условиях постоянного в нем проживания, является использование водяного отопления. Однако рассматривая монтаж отопления, частный дом, в котором он будет выполнен, можно столкнуться с тем, что потребуется определить, как будет происходить реализация проекта. Для каждого из них характерны свои особенности, которые могут повлиять на ваш выбор.
О водяном отоплении
Принцип работы подобного отопления понятен каждому – в отопительном котле нагревается вода и затем поступает в батареи, проходя через которые отдает тепло окружающему воздуху. Сделать отопление в частном доме, работающее на описанном принципе, достаточно просто, но дело в том, что при этом необходимо учесть ряд дополнительных факторов, начиная от выбора оборудования и заканчивая его расположением и подключением.
Ответ на эти вопросы во многом предопределяет, каким будет обогрев, и как мы проводим отопление в частном доме.
Про циркуляцию теплоносителя
Надо отметить еще такую особенность, присущую водяному отоплению. Циркуляцию горячей воды в системе можно обеспечить несколькими способами:
- естественным или гравитационным;
- принудительным.
Естественная циркуляция основана на том, что холодная вода тяжелее, чем горячая, и поэтому вода с более высокой температурой поднимается вверх. При таком способе циркуляции теплоносителя проведение отопления в частном доме должно учитывать некоторые дополнительные требования, которые понятны при рассмотрении приведенного рисунка:
Это следующие требования:
- диаметр подающей трубы должен быть больше, чем остальных труб;
- необходимо обеспечить уклон при прокладке труб от расширительного бачка до радиатора и от последнего к котлу, вода должна поступать к батареям и котлу самотеком;
- расширительный бачок должен располагаться выше всех остальных элементов системы.
Преимуществом такого подхода является возможность работы обогрева без использования дополнительных устройств (насосов или нагнетателей), в этом случае может работать и тогда, когда нет электроэнергии (обрыв линий электропередач, авария и прочие нарушения электроснабжения, а так же полное его отсутствие). Недостатком надо считать небольшой радиус использования из-за небольшого давления.
При использовании принудительной циркуляции в систему отопления встраивается насос, обеспечивающий необходимое давление и подачу теплоносителя в нужное место. Подобная система является универсальной и может быть применена при любом виде монтажа и в любых зданиях.
Однотрубный монтаж
Подобная схема монтажа отопления частного дома является наименее затратной и наиболее независимой от внешних условий. Что собой представляет подобная схема обогрева, можно понять из приведенного рисунка:
Рассматриваемый монтаж системы отопления частного дома предусматривает прохождение горячей воды через все радиаторы. При этом система может быть выполнена как с вертикальной разводкой, так и с горизонтальной, схема подключения отопления частного дома с обоими типами разводки приведена ниже:
Подобная однотрубная проводка отопления в частном доме называется «Ленинградка» По оценкам специалистов, это один из самых распространенных вариантов водяного отопления. Ее достоинством является меньшая стоимость материалов, необходимых для прокладки отопления в частном доме, и меньшая стоимость монтажных работ. С особенностями системы можно ознакомиться дополнительно с помощью видео
Одним из достоинств подобной системы можно считать ее универсальность, она может работать с естественной циркуляцией воды и с принудительной.
Двухтрубный монтаж
Схема, как выглядит монтаж систем отопления частных домов, приведена на рисунке:
Горячая вода в каждый радиатор поступает независимо (от общей магистрали по отдельной трубе), а затем таким же образом возвращается в общую магистраль для поступления в котел и повторного нагрева.
Подобная система отопления наиболее универсальна и может быть применена в любых частных домах, независимо от этажности и размеров.
К особенностям использования такого варианта монтажа следует отнести повышенные расходы на материалы и комплектующие (трубы, насос, фурнитура и т.д.) а так же значительный объем работ, характерный для случаев, когда проводится такая установка отопления в частном доме.
О других вариантах и возможностях
Приведенные виды монтажа не охватывают всех возможных способов построения разводки водяного отопления. Выше отмечалось, что однотрубная разводка может быть горизонтальной и вертикальной. Такими же способами выполняется и двухтрубная разводка. Кроме того, для любых вариантов монтажа допустимо разное подключение радиаторов:
Стоит отметить, что могут быть использованы и другие варианты монтажа с целью обеспечения большей эффективности работы обогрева в конкретных условиях, но этим должны заниматься специалисты, добиваясь максимальной отдачи от отопления. Приведенные данные охватывают наиболее популярные и чаще всего используемые варианты монтажа.
Как все это реализуется?
Существуют различные подходы к созданию обогрева. Но только отопление, ориентированное на местные доступные ресурсы и топливо, – правильное отопление частного дома.
Учитывая, что любая отопительная система представляет достаточно сложную гидротехническую систему, лучше всего ее проектирование и последующий монтаж доверить профессионалам, фирмам и организациям, занимающимся этим на постоянной основе. В этом случае вы всегда сможете получить консультацию по работе смонтированной системы, а так же обратиться к ним для ее ремонта при повреждении.
Можно выполнить подобную работу самостоятельно, в этом случае затраты на создание и монтаж отопления будут минимальны, но и претензии по некачественной работе предъявлять придется себе.
В собственном доме отопление должно быть рассчитано на использование доступных и дешевых энергоносителей, а также на работу в автономных условиях, например, при отсутствии электроэнергии. Кроме того, надо ответственно отнестись к реализации планов по созданию системы отопления, учитывая, что это достаточно сложная и дорогостоящая процедура.
Схемой отопления называют графический документ, на котором с помощью условных обозначений представлены все элементы системы отопления, а также связи между ними. Выбор схемы означает выбор способа подключения отопительных приборов, их расположение, а также выбор направления движения теплоносителя.
В небольшом частном доме схему отопления можно разработать самостоятельно. Для этого нужно знать, что . В примитивном виде она может быть представлена в виде кольца из труб, по которому горячая вода (теплоноситель) движется от котла, поступает в отопительные приборы, задерживается в них некоторое время, отдавая при этом запасы тепловой энергии окружающей среде, а затем вновь поступает в котел. Затем цикл повторяется.
При этом говорят, что вода, называемая также теплоносителем, циркулирует по контуру отопительной системы, в который входят следующие составные части:
- Котел
- Радиаторы (батареи)
- Соединительные трубы
- Расширительный бачок
- Вентили и задвижки
- Циркуляционный насос (только для систем с принудительной циркуляцией теплоносителя)
Движение теплоносителя в контуре отопления может быть:
- Самотечным, происходящим за счет естественной конвекции. В этом случае говорят о самотечной системе отопления и о естественной циркуляции теплоносителя
- Принудительным, происходящим за счет работы циркуляционного насоса. В этом случае говорят об отопительной системе с принудительной циркуляцией теплоносителя
Плюсы и минусы самотечной схемы отопления
В самотечной системе отопления нагретая в котле вода устремляется вверх, а затем поступает в отопительные приборы, проходит через них, отдавая тепло, и стекает в обратный трубопровод, по которому направляется вновь в котел. Движение воды обеспечено также небольшим уклоном подающего и обратного трубопровода, а также использование труб разного диаметра, большего для обратки и меньшего для подачи горячей воды.
Для справки : обратка или обратный трубопровод, по которому остывший теплоноситель поступает в котел. Подача-это трубопровод, по которому горячая вода выходит из котла.
Отличительной особенностью самотечной системы отопления является наличие открытого, сообщающегося с атмосферой, расширительного бака, установленного в самой верхней части трубопровода. Он предназначен для сбора части теплоносителя при его нагреве, неизбежно сопровождающемся увеличением объема жидкости. С помощью расширительного бака, наполненного водой, в контуре отопления создается гидравлический напор, необходимый для движения жидкости.
При остывании теплоносителя его объем уменьшается. При этом часть жидкости из расширительного бака вновь поступает в систему, обеспечивая целостность и непрерывность циркулирующего потока теплоносителя.
Среди достоинств самотечной системы отопления следует выделить:
- Равномерное распределение тепла
- Устойчивость работы
- Независимость от электрической сети
- Увы, недостатков у такой системы на много больше, чем достоинств:
- Сложность проведения монтажа: необходимо соблюдать угол наклона трубопроводов
- Большая протяженность трубопровода и необходимость использования труб различного диаметра
- Высокая инерционность системы, что снижает возможность управления процессом отопления
- Необходимость нагрева теплоносителя до высоких температур, что препятствует использованию современных материалов
- Большой внутренний объем системы
- Невозможность
Принудительное движение теплоносителя в доме
В частном доме можно также использовать схемы отопления с принудительным движением теплоносителя, создаваемым циркуляционным насосом, подключенным к электрической сети. Для ее реализации можно использовать любые трубы, в том числе и полипропиленовые, а также любой способ подключения отопительных приборов.
В системах с принудительным движением теплоносителя применяется закрытый расширительный бак, который может монтироваться в любом месте, но в большинстве случаев устанавливается в непосредственной близости к котлу. Такие системы отопления частного дома также называют закрытыми, в отличие от систем с естественным движением теплоносителя, называемых открытыми.
Следует обратить внимание на то, что схема подключения радиаторов в закрытых системах может быть любой.
Схемы подключения радиаторов в частном доме
Двухтрубная вертикальная схема
Этот принцип подключения отопительных приборов чаще всего используется в многоэтажных домах. Горячая вода подается по вертикальной трубе вверх (по стояку), проходит через радиаторы, а затем стекает вниз. Схема применима в системах с принудительной и с естественной циркуляцией теплоносителя, но более эффективна при наличии циркуляционного насоса.
Ее несомненным достоинством является возможность раздельного регулирования нагрева отопительных приборов. Для этого на подающей трубе устанавливается регулировочный кран, позволяющий менять расход теплоносителя. Запорная аппаратура на обратной трубе не устанавливается.
Недостатком такой разводки является двойной расход труб для подачи и для обратки.
Для одноэтажных частных домов более приемлемы двухтрубные горизонтальные схемы.
Коллекторная схема отопления
В ней теплоноситель распределяется по радиаторам через коллектор, что обеспечивает равномерный прогрев помещений, а также позволяет отапливать дома практически любой конфигурации и площади. Коллекторная схема также позволяет регулировать степень нагрева отопительных приборов, меняя расход теплоносителя и скорость его движения с помощью запорной аппаратуры.
Однотрубная схема отопления
Этот способ разводки теплоносителя является самым простым и при этом эффективным. Схема проста в реализации, но ее недостатком является неравномерность прогрева помещения. Дело в том, что теплоноситель по мере движения остывает и к последнему отопительному прибору подается со значительно меньшей температурой, чем к первому.
Исправить положение можно добавив байпасную (обводную) линию меньшего диаметра и установив на каждом отопительном приборе регулировочный кран. Такую систему часто называют «ленинградкой».
Видео обзор - виды, типы радиаторного отопления дома
Cодержание статьи
За покупками
Что нужно, чтобы смонтировать работающую систему водяного отопления?
- Котел. Он должен обеспечивать минимальные эксплуатационные расходы и по возможности требовать минимального внимания владельца;
- Обвязка котла — группа безопасности (воздушник, манометр и предохранительный клапан), циркуляционный насос и расширительный бак, компенсирующий увеличение объема теплоносителя при нагреве;
Группа безопасности.
Я намеренно исключил из рассмотрения открытые гравитационные системы, в которых функции всей обвязки выполняет открытый расширительный бачок. Они предельно просты конструктивно, но отличаются от закрытых систем с принудительной циркуляцией долгим нагревом, большим разбросом температур между отопительными приборами и образованием накипи в теплообменнике котла.
Открытая гравитационная система: просто, но не очень практично.
- Трубы — розлив, подводки к радиаторам и (опционально) стояки отопления;
- Собственно отопительные приборы и их обвязка — краны для отключения или дроссели для раздельной регулировки.
Котел
Как выбрать котел для водяного отопления?
Если у вас в доме или на участке есть газ — отлично. Более дешевого источника тепла не найти: полученная при сжигании природного газа тепловая энергия обходится всего в 50-70 копеек за киловатт-час.
Наиболее экономичная разновидность газовых котлов — конденсационные с электророзжигом.
За счет чего обеспечивается экономия?
- Отсутствие пилотной горелки экономит до 25% газа, который сгорает при простое котла, когда теплоноситель нагрет до достаточно высокой температуры;
- Еще 10 — 12% экономии обеспечивает утилизация теплоты конденсации водяного пара, который в традиционных котлах покидает дом вместе с остальными продуктами сгорания.
В отсутствие газа дровяной котел становится источником самого дешевого тепла.
Несколько нюансов:
- Для растопки твердотопливного котла на угле нужны дрова, что дополнительно увеличит эксплуатационные расходы и затраты времени;
- Газовые, дизельные и электрические котлы могут работать без обслуживания до тех пор, пока подается электричество, газ или жидкое топливо. Пеллетный котел с бункером и механизмом подачи пеллет способен на автономную работу в течение недели. Твердотопливный котел придется растапливать и чистить от золы несколько раз в день;
- Замена дизтоплива на отработку уменьшит эксплуатационные расходы в 5-6 раз. Однако котлы на отработке не пользуются большой популярностью, поскольку постоянный канал поставки отработанного моторного масла есть разве что у работников автосервисов.
Некоторые разновидности котлов рассчитаны на более долгую автономную работу. Скажем, пиролиз (тление дров при ограниченном доступе воздуха с последующим дожиганием продуктов сгорания в отдельной камере) увеличивает автономность до 10-12 часов. Котлы верхнего горения с телескопическим воздуховодом и вовсе способны проработать на одной закладке до суток.
Верхнее горение позволяет увеличить объем одной закладки топлива при неизменной тепловой мощности.
Еще один источник дешевого тепла — котел на отработке.
Для частного дома с качественным утеплением стен и перекрытий, расположенного в центральных областях страны, мощность котла подбирается из расчета 100 ватт на один квадратный метр площади.
Для домов в северных или южных регионах, строений с некачественным или, наоборот, очень эффективным утеплением и с большой высотой потолков лучше воспользоваться формулой Q=V*Dt*k/860.
Переменные в этой формуле (слева направо):
- Потребность помещения в тепле в киловаттах;
- Его объем в кубометрах;
- Разница температур между улицей и домом (ее обычно принимают равной разнице между санитарной нормой -18 — 22 градусами — и температурой самой холодной пятидневки в вашем населенном пункте);
- Коэффициент утепления. Его можно подобрать по таблице.
Утепление фасада способно вдвое сократить расходы на отопление.
Например, для дома размером 10х10х6 метров с кирпичными стенами толщиной 50 см и двойными стеклопакетами, расположенного в Сургуте (температура самых холодных пяти дней зимы — -43), потребность в тепле составит (10*10*6)*(22 — -43)*1,9/860=86 киловатт.
Есть ли недорогая альтернатива твердотопливным котлам в отсутствие газа?
Тепловые насосы работают на электричестве, но используют его не для прямого нагрева воздуха в доме, а для перекачки тепла от низкопотенциального источника — грунта, воды или воздуха.
Поскольку электроэнергия расходуется лишь компрессором, на каждый киловатт-час электричества владелец получает от трех до шести киловатт-часов тепла, что сокращает расходы на обогрев до сопоставимых с твердотопливным отоплением и даже газом.
Многих потенциальных покупателей отпугивают высокая стоимость тепловых насосов и дорогостоящий монтаж системы отопления. Достаточно сказать, что установка геотермального насоса требует бурения скважин глубиной в несколько десятков метров или укладки горизонтального коллектора в котлован, площадью втрое превышающий площадь дома.
Однако в теплых регионах может быть реализована схема обогрева «воздух-воздух»: тепловой насос отбирает энергию у воздуха за пределами дома и отапливает его без посредничества теплоносителя, простым обдувом внутреннего теплообменника.
Ничего не напоминает? Все правильно, именно так работает любой бытовой кондиционер в режиме нагрева.
Бытовая сплит-система — частный случай теплового насоса.
Именно кондиционеры я использую в качестве основного источника тепла для своего дома.
Вот краткий отчет об их эксплуатации:
- Отапливаемая площадь дома — 154 м2. На ней поддерживается температура в 20-22 градуса;
- Кондиционеры продолжают работать на обогрев даже при редких в Севастополе заморозках (минимальная температура, которой была испытана система отопления — -21 градус);
- Расход электроэнергии на отопление в зимние месяцы составляет примерно 1500 КВт-ч. Сколько это в деньгах, читатель может подсчитать по местным тарифам.
На фото — внешние блоки кондиционеров, отапливающих спальню и детскую на первом этаже.
Обвязка котла
Как выбрать обвязку для котла?
При выборе циркуляционного насоса смотрите в первую очередь на его производительность. Минимального напора в 2 метра (0,2 кгс/см2) вполне достаточно для того, чтобы заставить работать систему отопления многоквартирного дома.
При 4 кгс/см2 на обратке давление смеси после элеватора равно 4,2 кгс/см2.
Производительность насоса подбирается по формуле Q=0,86R/Dt.
- Q — искомое значение в кубометрах в час;
- R — мощность котла или обслуживаемого насосом контура с принудительной циркуляцией теплоносителя;
- Dt — разность температур между подачей и обраткой (обычно она примерно равна 20 градусам).
Предохранительный клапан должен быть настроен на максимально допустимое для отопительной системы давление (обычно 2,5 кгс/см2).
Объем мембранного расширительного бачка обычно с небольшим запасом берется равным 1/10 от объема теплоносителя в контуре. Чтобы узнать с максимальной точностью последний параметр, достаточно заполнить контур водой и слить ее в тару известного объема.
В сбалансированной отопительной системе с алюминиевыми или биметаллическими радиаторами объем теплоносителя примерно равен 15 литрам на киловатт мощности котла.
Стандартное давление зарядки расширительного бачка — 1,5 кгс/см2. Примерно такое же рабочее давление должно поддерживаться в системе отопления при работе. Увеличить его можно с помощью крана, соединяющего отопительный контур с системой ХВС, или простой накачкой воздуха в расширительный бак через золотник.
Трубы
Какие трубы использовать для разводки отопления в доме?
На мой взгляд, лучший материал для автономной системы водяного отопления — полипропилен с армированием алюминиевой фольгой.
Почему именно он?
- Их соединения — необслуживаемые и прочностью не уступают цельной трубе. Фитинг можно прятать в штробу или стяжку;
- Прочность и термостойкость полипропилена вполне достаточна для скромных эксплуатационных параметров автономной системы (до +75С при давлении не более 2,5 атмосфер).
Почему я советую именно армированные трубы и именно алюминием?
Дело не в стойкости к гидростатическому давлению — она и так избыточна. Ключевые слова — «удлинение при нагреве». По этому параметру полипропилен без армирования впереди планеты всей: нагретая на 50 градусов метровая труба становится длиннее на 6,5 мм. Армирование стекловолокном уменьшает удлинение до 3,1 мм, а алюминием — до 1,5 мм/метр.
Для сравнения — стальная труба в тех же условиях удлинится на 0,5 мм.
При монтаже длинных прямых участков розлива трубы размыкаются компенсаторами — кольцевыми или П-образными изгибами, которые позволяют избежать деформации трубопровода.
Полипропиленовый розлив без армирования и компенсаторов после нагрева теплоносителя.
Каким должен быть диаметр труб?
Внутренний диаметр подбирается в зависимости от тепловой нагрузки на соответствующий участок контура. Для розлива тепловая нагрузка равна мощности котла, для подводок — мощности отопительного прибора, для стояка — суммарной теплоотдаче всех подключенных к нему приборов.
Значения внутреннего диаметра подбираются из еще одной таблицы.
Диаметр может быть уменьшен за счет увеличения скорости теплоносителя (читай — производительности насоса). Однако тут нас ждет ловушка: вслед за ростом скорости потока появятся гидравлические шумы — вначале на дросселирующей арматуре, а потом и на всех фитинговых соединениях. Поэтому скорость лучше подбирать из ряда 0,4 — 0,6 м/с (синие столбцы в таблице).
В системе с естественной циркуляцией диаметр розлива увеличивается как минимум на один шаг. Инструкция связана с минимальным гидравлическим напором, обеспечивающим движение теплоносителя: при увеличении диаметра падает гидравлическое сопротивление трубопровода.
Отопительные приборы
Какие батареи лучше приобрести?
Наш выбор — алюминиевые секционные радиаторы. Дешево и сердито: максимальная теплоотдача (при стандартном размере батарей — примерно 200 ватт на секцию).
Как подобрать количество секций?
Мощность отопительного прибора для отдельного помещения рассчитывается по той же схеме, что и потребность дома в тепле. Чтобы пересчитать мощность в количество секций, достаточно разделить ее на тепловой поток от одной секции. Он всегда указывается производителем в технической документации на прибор.
Тут есть одна тонкость. Как правило, изготовитель указывает тепловой поток для вполне определенной разницы температуры между теплоносителем и воздухом в помещении — 70 градусов (90С/20С).
По мере охлаждения теплоносителя или нагрева воздуха мощность секции будет падать пропорционально дельте температур: скажем, при 60С в батарее и 25С в комнате секция будет отдавать мощность вдвое меньше номинальной.
Обвязка отопительных приборов
Какая арматура нужна для отключения и регулировки батарей?
Если вы планируете только отключать радиаторы (при избытке тепла или для ремонта) — установите на обе подводки к батарее шаровые краны. Они долговечны, отказоустойчивы и всегда герметичны в закрытом положении.
Для дросселирования (регулировки проходимости) принято использовать игольчатые дроссели, или клапана для радиаторов. Внутри это типичные винтовые вентиля с металлическим клапаном.
Дросселирование подводок позволяет независимо регулировать теплоотдачу каждого отдельного прибора.
Если вы хотите, чтобы проходимость подводок регулировалась автоматически, ваш выбор — клапана с термоголовками. После грубой регулировки они будут менять свою пропускную способность в зависимости от температуры воздуха в комнате.
Разводка
Как развести отопление по дому?
Наиболее простая и отказоустойчивая схема — однотрубная ленинградка, кольцо розлива по периметру дома с подключенными параллельно ему отопительными приборами. Ее главный недостаток — большой разброс температур между первыми и последними радиаторами.
Если в доме несколько отапливаемых этажей, обычно монтируется двухтрубная система отопления. Она может быть тупиковой (когда теплоноситель при перетоке из подачи в обратку разворачивается на 180 градусов) и попутной (направление движения теплоносителя сохраняется).
Тупиковая схема нуждается в обязательной балансировке — ограничении проходимости ближних к котлу радиаторов дросселями. Без балансировки основной объем теплоносителя циркулирует именно через эти радиаторы, а дальние приборы практически не греют. На моей памяти это как минимум один раз привело к серьезной аварии — разморозке контура в сильные холода.
Попутная схема (петля Тихельмана) формирует несколько параллельных контуров одинаковой протяженности. В ней температура радиаторов всегда примерно одинакова без балансировки.
Тупиковая и попутная схемы.
Тупиковая двухтрубная схема используется в тех случаях, когда какое-либо препятствие (высокий проем, несущая стена и т.д.) не дает закольцевать петлю Тихельмана.
Монтаж
Как самому спаять полипропиленовые трубы?
Для этого понадобятся:
- Шейвер (зачистка) для удаления армирования из области пайки;
- Ножницы — труборез;
- Паяльник с насадками соответствующего диаметра и рабочей температурой 260 градусов.
Шейвер заодно снимает наружную фаску на трубе, упрощая монтаж фитинга.
Монтаж соединения выполняется так:
- Шейвер надевается на трубу и делает несколько оборотов, удаляя алюминиевую фольгу;
Зачистка армирования.
Если ее оставить, контактирующая с водой фольга будет постепенно разрушаться. Это приведет к расслоению трубы и падению прочности соединения.
- Труба вставляется в раструб нагретой до рабочей температуры насадки. Одновременно на вторую сторону насадки надевается фитинг;
- плавленные детали совмещаются поступательным (без вращения) движением и несколько секунд удерживаются неподвижно. После того, как оплавленный пластик схватится, можно переходить к монтажу следующего соединения.
Где установить группу безопасности?
На выходе из котла. Именно там начинает расти давление при недостаточной проходимости розлива или низкой скорости циркуляции.
Где ставится расширительный бак?
В любой точке контура, но не ближе двух диаметров розлива от насоса при установке перед ним и не ближе десяти диаметров розлива при установке после насоса. Иначе возникающие при вращении крыльчатки турбулентности резко уменьшат ресурс мембраны бачка.
Монтировать бачок лучше подводкой вверх. Тогда в нем не будет задерживаться воздух.
Может ли гравитационная система отопления быть переведена на принудительную циркуляцию?
Вполне: насос можно поставить и в закрытый, и в открытый контур.
Обычно монтаж отопления с возможностью работы и с естественной, и с принудительной циркуляцией выполняется так:
- Диаметр и конфигурация розлива (уклон, разгонный коллектор, разница в высоте между котлом и отопительными приборами) делаются типичными для гравитационной системы;
- Перед котлом параллельно розливу ввариваются два отвода, между которыми подключается насос;
- Между врезками ставится шариковый обратный клапан.
При работе насоса клапан срабатывает и перекрывает байпас. Теплоноситель циркулирует с высокой скоростью принудительно. Стоит насосу отключиться из-за перебоев с подачей электроэнергии — и система самостоятельно переходит в режим естественной циркуляции: клапан открывается, и вода свободно движется по розливу.
Вместо обратного клапана иногда ставится обычный вентиль или шаровый кран. В этом случае систему приходится переводить в режим естественной циркуляции своими руками.
Розлив разрывается шаровым краном. Режимы работы системы отопления переключаются вручную.
Ни для кого не секрет, что тепло и уют в каждом доме обеспечивает качественная система отопления. Жители многоквартирных домов, которые полностью полагаются на работников коммунальных служб, не сильно занимаются этим вопросом. Тепло в их квартирах в основном обеспечивается благодаря централизованному отоплению. Система отопления в частном доме часто монтируется своими руками. Сегодня используют несколько способов и схем обогрева домов, но наиболее популярной остается система водяного отопления.
Отопление в частных домах — дорогостоящая процедура. На стоимость автономной системы обогрева кроме затрат на материалы и монтаж влияет вид топлива, который будет использоваться при обогреве помещения. Расход топлива на отопление в частном доме определяется материалом и конструкцией его стен, общим объемом помещения и режимом эксплуатации дома.
Виды топлива для систем отопления
Газ — один из самых простых и дешевых вариантов. Обогрев дома газом при условии качественного монтажа всей системы отопления позволяет автоматизировать все процессы обогрева.
Твердое топливо сегодня используется только там, где нет возможности установить электрический или газовый котел.
Дрова, уголь, кокс, пеллеты — традиционные твердые виды топлива. Они используются при отсутствии в населенном пункте газопровода. Недостаток такого способа отопления в частном доме — это невозможность или сложность автоматизации технологического процесса (печное отопление). Можно использовать твердотопливный котел, который увеличит время между закладками топлива от 7 часов (обычный котел) до 5 суток (пеллетный котел).
Самым дорогим видом энергоносителя, но и самым удобным в городских условиях, считается электричество. Это экологически чистый вид топлива для оборудования системы отопления частных домов своими руками. Электрический котел довольно прост в эксплуатации. При использовании электричества не нужно обустраивать и обслуживать дымоход, приточные и вентиляционные каналы и топочную.
Жидкое топливо (например, дизельное или топочный мазут) используют в местности, в которой отсутствует газопровод, лес, залежи торфа и угля. Котел, работающий на жидком топливе, экономичен и имеет высокий КПД (до 89%).
Суть отопления в частном доме своими руками
Отопление, установленное своими руками, основывается на цели согреть его обитателей.
Для работы каждой отопительной системы нужен источник энергии, который преобразуется в тепло с помощью котла.
Цикл обогрева заключается в том, что тепло нагревает теплоноситель, который циркулирует в отопительном контуре, замкнутом на котел. Таким образом, он поступает по трубам к конечным приборам обогрева дома (радиаторам, батареям, теплым полам, нагревательным змеевикам бойлеров). Отдав им тепло, теплоноситель остывает и по обратной трубе возвращается в котел, где снова нагревается.
Очень часто в системы отопления частных домов подключают циркуляционные насосы, которые принудительно движут теплоноситель. Для решения вопроса горячего водоснабжения система может включать в себя бойлеры для нагрева воды.
Правильная установка циркуляционного насоса является залогом хорошей работы всей системы отопления.
Для монтажа системы обогрева в своем доме понадобятся такие материалы и приборы:
- трубы;
- котел;
- расширительный бак;
- приборы обогрева;
- бойлер;
- циркуляционный насос или несколько насосов;
- фитинги;
- шаровые краны;
- машина для сварки полипропиленовых труб.
Виды отопительных приборов и труб
Чугунные секционные радиаторы отличаются долговечностью и возможностью работы при высоком давлении в теплосети (до 16 Ат). К недостаткам можно отнести громоздкость, неказистость и возможность разгерметизации стыков между секциями. Мощность теплоотдачи достаточно низкая.
Биметаллические секционные радиаторы состоят из легкосплавных секций со встроенными каналами из нержавеющей стали. Они долговечны, практичны и аккуратны. Их рабочее давление повышено до 25 Ат.
Алюминиевые радиаторы обладают большой теплопроводностью.
Алюминиевые секционные радиаторы состоят из легкосплавных секций без усиления каналов сталью. Рабочее давление в теплосети до 16 Ат.
Стальные панельные радиаторы — это неразборные сварочные конструкции с декоративным покрытием, которые обладают высокой теплоотдачей. Недостаток — низкое рабочее давление (до 10 Ат). По этой причине сужается круг их применения. Например, нельзя использовать стальные панельные радиаторы в высотных домах на нижних этажах.
Конвекторы — это трубы для теплоносителя с нанесенным оребрением. Они рассчитаны на то же давление, что и трубы основания.
Трубопроводы для подведения теплоносителя к отопительным приборам могут быть из полимерных материалов, из стальных водогазопроводных труб и из медных труб. Необходимо отметить, что нельзя использовать стальные трубы для скрытой подводки к радиаторам. При монтаже не допускается соединение медных труб с алюминиевыми секционными радиаторами.
http:
Система отопления частных домов с использованием теплоносителя бывает двух видов: с естественной циркуляцией и с принудительной циркуляцией.
Описание схемы отопления с естественной циркуляцией
Работа системы отопления с естественной циркуляцией основана на естественном перемещении теплоносителя по трубам, который, отдавая накопленное тепло, обогревает помещение. Теплоноситель перемещается благодаря разнице в его плотности в нагретом и в холодном состояниях, а также взаиморасположении радиаторов отопления и котла.
Вверх от котла идет подающий стояк, по которому горячий теплоноситель подается в верхний распределительный трубопровод (коллектор). Далее он по стоякам опускается к отопительным приборам (батареям), проходит через них, отдавая тепло. Внизу остывший теплоноситель собирается в обратной трубе и возвращается в котел. Расширительный бак располагается над подающим стояком. Он служит для приема дополнительного объема, который приобретает теплоноситель при нагревании и удалении воздуха. Если делаем такую систему отопления своими руками, следует учесть некоторые рекомендации:
- нужно установить котел с запасом мощности;
- желательно провести теплоизоляцию подающего стояка для улучшения циркуляции теплоносителя;
- отопительный котел проще располагать в подвале или в приямке, что тоже послужит улучшению циркуляции;
- для подъемного стояка, распределительного трубопровода и обратки нужно использовать трубы большого диаметра и обязательно установить их с уклоном по направлению движения теплоносителя;
- для улучшения эстетичного вида отопительной системы можно разместить на чердаке расширительный бак и распределительный коллектор, предварительно их утеплив;
- система обогрева будет служить дольше, если на лето с нее не спускать теплоноситель.
Система отопления частных домов с естественной циркуляцией проста в обслуживании и энергонезависима, но не подходит для обогрева домов с большой площадью, имеет недостаточно высокий КПД, а открытая разводка труб смотрится неэстетично.
Описание схемы отопления с принудительной циркуляцией
Система отопления с принудительной циркуляцией своими руками применяется при условии, что разница температур на входе и выходе не обеспечивает достаточный КПД теплоносителю. Такая система обогрева основана на действии циркуляционного насоса, который принудительно движет теплоноситель в нужном направлении и преодолевает сопротивление в трубах без потери тепла. Благодаря этому прибору можно отапливать дома с большим количеством комнат, разной этажности, с разветвленной сетью труб и радиаторов. К преимуществам данной системы обогрева можно отнести возможность независимой регулировки температуры в каждой комнате и использование при монтаже труб меньшего диаметра, что позволит сэкономить денежные средства. Недостатки — энергозависимость насоса от электричества и производство им небольшого шума во время работы.
Рекомендации для монтажа системы с принудительной циркуляцией:
- расширительный бак и циркуляционный насос подсоединяются к обратному трубопроводу;
- разводка труб меньшего диаметра уменьшит объем циркулирующей жидкости и затраты при монтаже;
- котел должен быть современным с автоматическим регулированием температуры.
Система отопления частных домов с принудительной циркуляцией очень эффективна, так как помещения быстро нагреваются. Системы с естественной циркуляцией легко можно переделать, нужно установить в обратную магистраль расширительный бак и циркуляционный насос.
http:
Система отопления — как с естественной, так и с принудительной циркуляцией — бывает однотрубной (горизонтальной и вертикальной) и двухтрубной (горизонтальной, вертикальной с верхней разводкой и вертикальной с нижней разводкой).
Однотрубные системы обогрева
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.
Однотрубная горизонтальная система обогрева, которую устанавливают своими руками, часто используют для домов небольшой длины и общей площадью до 100 кв.м. Она самая простая и экономичная. Особенности монтажа заключаются в том, что по периметру дома прокладывается одна труба. В нее в нужных местах врезаются нагревательные элементы и прочие комплектующие. Теплоноситель из главного стояка, распределяясь между горизонтальными стояками, проходит последовательно по всем радиаторам. Далее охлаждается и возвращается по обратной трубе в котел.
Однотрубная горизонтальная система может быть с замыкающими участками. На каждом нагревательном элементе устанавливается кран для удаления воздуха. Температура радиаторов регулируется специальной запорной арматурой. Ее монтируют в начале системы для каждого этажа дома.
При использовании вертикальных однотрубных систем теплоноситель попадает сначала на верхний этаж и распределяется в радиаторах, которые там находятся. Далее по подающим стоякам он постепенно поступает в нагревательные приборы в нижние этажи дома. Такая схема имеет недостаток — это неравномерное прогревание отопительных элементов на нижних и верхних этажах.
Двухтрубные системы обогрева
Двухтрубная вертикальная система водяного отопления с верхней разводкой: 1 — подающая магистраль, 2 — подающий стояк, 3 — стояк обратной линии, 4 — регулирующий кран.
В двухтрубной системе отопления монтируются две трубы — подающая и обратная. Соответственно, отопительные элементы врезаются в обе трубы. Такая система отопления дома обеспечивает более равномерный прогрев радиаторов.
Двухтрубные горизонтальные системы бывают тупиковые, прямоточные и коллекторные. Они применяются в одноэтажных домах со свободной планировкой с минимальным количеством перегородок.
Монтаж тупиковой системы отопления своими руками подразумевает то, что прямой и возвратный теплоноситель будут двигаться в противоположных направлениях. В этой системе разная длина циркуляционных колец, которая зависит от расстояния между нагревательным элементом и котлом. Чем ближе расположены к главному стояку радиаторы, тем лучше они будут прогреваться.
Для решения этой проблемы нужно спроектировать отопление частного дома таким образом, чтобы сократить протяженность магистралей; вместо одного контура большой протяженности сделать два или несколько коротких контуров с одинаковым гидравлическим сопротивлением. В итоге сумма гидравлических сопротивлений всех контуров должна соответствовать (или быть чуть меньше) величине циркуляционного напора.
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.
При использовании прямоточных систем направления прямого и возвратного теплоносителя совпадают. Так как циркуляционные кольца имеют одинаковую длину, то и во всех радиаторах прогрев теплоносителя будет равномерный. Поскольку монтаж этой системы требует дополнительного расхода труб, то она используется в случае, когда в тупиковой системе обогрева невозможно увязать между собой циркуляционные кольца.
Коллекторная система обогрева дома подразумевает индивидуальное подключение каждого радиатора от коллектора, что способствует равномерному нагреву отопительных элементов. Трубы скрываются в конструкции пола, а коллекторы устанавливаются в центре дома в нишах стен или помещаются в коллекторные шкафчики. Чтобы иметь возможность отключать от циркуляции некоторые радиаторы, можно каждый отвод коллектора снабдить своей запорной арматурой (шаровыми кранами).
Необходимым условием нормальной работы системы является использование циркуляционного насоса, что уменьшит разность температур теплоносителя на входе и выходе. Система станет более простой, компактной и эффективной. Недостаток коллекторного способа отопления — большая протяжность труб.
Особенности монтажа отопления частных домов с верхней разводкой заключаются в том, что магистральные трубопроводы находятся выше радиаторов (под потолком верхнего этажа или на чердаке). Расширительный бачок тоже устанавливается на чердаке. Теплоноситель циркулирует при помощи насоса из нагревательного котла вверх и через стояки поступает к отопительным элементам. Отдав тепло, он попадает в обратный трубопровод, который устанавливают над полом нижнего этажа или в подвале.
Нижняя разводка, установленная своими руками, имеет ряд особенностей: подающий и обратный трубопроводы монтируются в полу или над полом нижнего этажа; теплоноситель поступает в каждый радиатор независимо; обязательная установка на верхних радиаторах кранов для спуска воздуха из системы.
Ее преимущества — хорошая регулировку системы, возможность отключения каждого радиатора, возможность постепенного запуска в эксплуатацию системы по мере строительства здания, отсутствие на верхнем этаже стояков и подающей трубы.
От качественного проекта и монтажа системы отопления своими руками зависит комфортное обитание его жителей. Нужно учитывать тот факт, что слишком высокая и слишком низкая температуры в помещении — одинаково неприятны. Сейчас большую роль для дизайна интерьера играют тип элементов отопления и наличие видимых участков труб теплосети.
http:
Перед тем как устанавливать систему отопления своими руками, посоветуйтесь с профессионалами в этом вопросе. Тщательно продуманный обогрев дома, правильно подобранный котел и отопительные приборы обеспечат уютное проживание в вашем доме в любую погоду.
