Система водяного отопления
Одна из самых эксплуатируемых систем отопления в нашей
стране – водяное отопление. Разводка труб в доме или квартире – привычное
явление.
Принцип работы водяного отопления заключается в следующем:
нагретая от котла вода естественным образом (или принудительным) циркулирует по
трубам, отдавая тепло помещению. Учитывая то, что по ходу движение воды в
местах соединения, на изгибе труб и т.д. образуется трение и местные
сопротивления, многие системы оборудованы клапанами для обеспечения давления,
сила которого равна потерям на сопротивление. Такая система водяного отопления
называется системой с искусственной циркуляцией воды.
Система водяного отопления может быть конструктивно
реализована по двум схемам:
Одноконтурная (система с замкнутой циркуляцией воды,
ориентированная только на отопление)
Двухконтурная (система, ориентированная одновременно на
отопление помещения и нагрев воды в водопроводе). Такая система требует
использования специального двухконтурного котла.
Устройство водяного отопления предполагает 3 принципиально
разные схемы разводки труб в комнатах.
Разводка труб отопления
Однотрубная система отопления дома
Схема однотрубной системы отопления представлена на фото.
Как видно из рисунка, трубы закольцованы, а радиаторы подключены по очереди. Таким образом, теплоноситель выходит из котла и поочередно проходит каждый из них.
При этом стоит отметить, что температура теплоносителя постепенно снижается. Это существенный минус системы. Тем не менее, она достаточно распространена ввиду простоты, экономичности и возможности сделать однотрубную систему отопления своими руками.
Как снизить потери тепла при однотрубной системе отопления:
увеличить число секций в последних радиаторах (два-три последних);
увеличить температуру теплоносителя на выходе. Это, в свою
очередь, повышает расходы на отопление;
обеспечить теплоносителю принудительную циркуляцию. Т.е.,
установить насос, который создаст в системе дополнительное давление заставляя
воду циркулировать быстрее.
Двухтрубная система отопления дома
Схема двухтрубной системы отопления представлена на фото.
Синим цветом выделена труба отработки, которая отводит охлажденный
теплоноситель из радиатора в котел.
Двухтрубная система отопления дома с нижней разводкой – схемаСхема двухтрубной системы отопленияДвухтрубная система обеспечивает подачу теплоносителя к радиаторам без потери тепла. Ее разновидности показаны на фото. При параллельном подключении достигается экономия на материалах. При лучевом,
появляется возможность регулировать температуру в каждой комнате отдельно.
Коллекторная (лучевая) разводка
Предполагает использование специального устройства –
коллектора, которое собирает теплоноситель и распределяет по трубам к батареям.
Схема сложная в реализации, поэтому используется редко.
Схема коллекторной (лучевой) разводки
Безусловным плюсом системы водяного отопления можно назвать
ее безопасность.
К числу недостатков относят:
относительно трудно обогреть значительную площадь без
значительных затрат (ввиду потерь тепла при циркуляции воды);
эстетический параметр. Разветвленную систему труб можно
скрыть, пожертвовав некоторым количеством объема помещения, что не всегда
удобно, или же оставить на виду;
большие по размеру радиаторы отопления;
вероятность появления воздушных пробок. Эта проблема
возникает после спуска воды из системы.
Водяное отопление пола в доме
Водяной теплый пол представляет собой систему длинных пластиковых труб уложенных на
основание чернового пола.
Система водяного отопления пола
Монтаж системы теплого водяного пола выполняется в три этапа:
укладка утеплителя или устройство чернового пола;
правильная разводка труб, которая не допускает множественных
перегибов. Оба конца трубы подключаются к центральному отоплению. Через один
конец поступает горячая вода, через второй – отводится обратно в систему.
При укладке труб стоит помнить о высоком риске повреждения труб.
Во-первых, при укладке (изгиб).
Во-вторых, при эксплуатации, например, повреждение перфоратором. Чтобы не допустить этого, нужно составить подробную схему расположения труб;
заливка стяжки на систему труб.
Эта система может быть использована в качестве основной или
дополнительной. Выбирая водяное отопление по полу, следует помнить, что в системе должен поддерживаться оптимальный температурный режим, потому что при минусе и отключенном отоплении вода в трубах замерзнет, что неизбежно приведет к их деформации. Собственно, это касается любой системы водяного отопления.
Устройство автономной отопительной системы коттеджа
Во многих поселках устройство автономной системы — единственно возможный вариант устройства отопления. Но даже если в населенном пункте уже имеется центральное отопление, многие домовладельцы останавливаются на устройстве автономной системы.
- полная независимость и автономность — нет необходимости запрашивать разрешение на подключение и выполнять его;
- возможность без труда и в самое короткое время запустить отопление в любое время, оперативно отреагировав на изменения погоды;
- возможность поддерживать наиболее оптимальный температурный режим в коттедже;
- свободный выбор энергоносителей и, как следствие, возможность сэкономить на отоплении;
- легкая перестройка системы — при желании можно без труда сменить оборудование, рассчитывая на большую мощность или на другой энергоноситель.
Присущи автономной системе отопления загородного дома и некоторые недостатки. Один из них — необходимость ежедневного обслуживания. Котел на твердом топливе нуждается в загрузке дров и угля, в очистке от золы, а это требует времени.
Кроме того, при эксплуатации системы нужно позаботиться о соблюдении мер противопожарной безопасности, следить за исправностью печей и дымоходов, выполнять требования по размещению отопительных приборов. Есть и другие недостатки:
- необходимость в заготовке топлива и зависимость от поставщиков;
- нужда в отведении помещения или места на участке для хранения топлива;
- устранение неполадок выполняется за свой счет.
Выбор типа автономного отопления
Существует несколько систем автономного отопления в зависимости от применяемого энергоносителя:
- на твердом топливе — дрова, уголь, паллеты, топливные брикеты;
- газовое отопление;
- электрическое отопление;
- системы на жидком топливе.
Иногда используют альтернативные виды автономного отопления. Самая интересная и перспективная система основана на использовании солнечного излучения. В специальных солнечных коллекторах под действием солнца нагревается вода или иной теплоноситель и подается в систему. Понятно, что применимы такие системы только в южных районах России с большим количеством солнечных дней в году.
Еще одна альтернативная система, которой можно отопить дом — теплонасос. Он использует энергию земли. Требует значительных капиталовложений, зато эксплуатация теплонасоса полностью бесплатна.
Большинство домовладельцев сходятся во мнении, что традиционное газовое отопление целесообразно устраивать там, где уже есть магистральный газ. Такие системы работают в автоматическом режиме и недороги в эксплуатации. Напротив, использование привозного газа стоит несколько дороже.
Очень удобно электрическое отопление. Тем более, что электрические радиаторы сегодня стоят недорого и легко устанавливаются в нужном месте и нужном количестве. Однако отопление от электричества является очень дорогим в эксплуатации — если учитывать тарифы на электроэнергию.
Еще один вариант автономного отопления — котлы на твердом топливе. Такие установки наиболее распространены в удаленных селах и поселках, либо поблизости от мест добычи угля. Твердотопливные котлы недороги в эксплуатации, довольно эффективны, и дают хороший результат. Однако считается, что они менее экологичны и могут загрязнять воздух в доме.
Оптимальная схема разводки под самостоятельный монтаж
Домашнее отопление строится на базе двух схем: однотрубной и двухтрубной. Кроме того, бытовую разводку можно построить и на коллекторной основе, но начинающим мастерам такую схему собрать сложно, поэтому далее по тексту не будем рассматривать этот вариант, сосредоточившись только на одно- и двухтрубных вариантах.
Однотрубная разводка предполагает следующий план циркуляции теплоносителя: горячий поток покидает рубашку котла и переливается по трубе в первую батарею, из которой он попадает во вторую и так далее, до самого крайнего радиатора. Обратка в такой системе фактически отсутствует – ее заменяет короткий отрезок, соединяющий крайнюю батарею и котел. Причем при оформлении однотрубной принудительной схемы на этом отрезке размещается напорное оборудование (циркуляционный насос).
Такую систему очень легко собрать. Для этого нужно установить котел, развесить батареи и пробросить по одной нитке разводки между каждыми предустановленными элементами отопительного контура. Однако за простоту монтажа придется расплатиться отсутствием механизмов управления теплоотдачей радиаторов. Регулировать температуру в комнате в этом случае можно, только меняя интенсивность горения топлива в котле. И никак иначе.
Разумеется, с учетом дороговизны топлива этот нюанс устроит только немногих домовладельцев, поэтому одноконтурную разводку стараются не использовать в помещениях площадью от 50 квадратных метров. Однако к небольшим строениям такая разводка подходит просто идеально, как и к естественной схеме циркуляции теплоносителя, когда напор генерируется за счет температурного и гравитационного побуждения.
Коллекторная разводка отопительной системы
Двухтрубная система устроена немного иначе. В этом случае действует следующая схема движения теплоносителя: вода покидает рубашку котла и попадает в напорный контур, из которого она сливается в первую, вторую, третью батареи и так далее. Обратка в этой системе реализована в виде отдельного контура, уложенного параллельно напорной ветке, и прошедший батарею теплоноситель сливается в обратную линию, возвращаясь в котел. То есть в двухконтурной схеме радиаторы соединены с напорной и обратной трубой с помощью специальных ответвлений, врезанных в две основные магистрали.
Чтобы сделать такой контур, нужно использовать больше труб и фитингов, но все затраты окупятся в ближайшем будущем. Двухконтурный вариант предполагает возможность регулировки теплоотдачи каждой батареи. Для этого достаточно вмонтировать в связанное с радиатором ответвление от напорной магистрали запорно-регулирующий вентиль, после чего появляется возможность управлять объемами прокачиваемого сквозь батарею теплоносителя, не вмешиваясь в общую циркуляцию. Благодаря этому можно оградить себя не только от перегрева воздуха в конкретной комнате, но и от бессмысленного перерасхода топлива и личных средств, выделенных на его закупку.
У этого варианта схемы разводки есть только один минус: на его основе очень сложно собрать эффективную систему на естественной циркуляции теплоносителя. Зато на базе насоса она работает намного лучше одноконтурного аналога. Поэтому далее по тексту мы будем рассматривать пошаговые инструкции сборки одноконтурной системы на естественной циркуляции и двухконтурной сети на принудительном побуждении движения теплоносителя.
Однотрубная
Принцип действия однотрубной отопительной системы – круговая циркуляция жидкости по одной магистрали. Нагретый теплоноситель выходит из котла и проходит последовательно через каждый подключенный конвектор.
В каждый последующий поступает вода из предыдущего, по мере ее прохождения, часть тепла теряется в результате остывания. Чем дальше батарея от котла, тем ниже ее температура. При выходе из строя одного элемента, нарушается работа всей цепи.
Чтобы этого избежать рекомендуется монтировать разводку с обводным путем (байпасом).
Монтаж осуществляется горизонтальным или вертикальным способом, во втором случае, котел оптимально установить на нижнем уровне, чтобы обеспечить естественную циркуляцию жидкости.
Преимущества однотрубной схемы: легкость монтажа, небольшой затрат расходных материалов, эстетичность (при горизонтальной разводке трубу можно скрыть, например, вмонтировать под пол).
Недостатки:
- Взаимосвязь элементов цепи — выход из строя одного радиатора ведет к нарушению работы всей системы;
- Высокие теплопотери;
- Невозможность контролировать нагрев отдельных элементов системы;
- Ограниченная площадь обогрева (до 150 м2).
Тем не менее, для одноэтажного дома с небольшой площадью рациональнее выбирать данный тип отопления.
Схемы отопления
Чтобы в доме действительно было тепло, оборудование не ломалось и финансовые затраты на отопление не были заоблачными, необходимо тщательно распланировать выбор приборов. В первую очередь следует определиться со схемой, по которой будет прогреваться дом. Она бывает однотрубной или двухтрубной.
С одной трубой
Согласно ей все радиаторы в доме подключаются последовательно и образуют единую цепочку. Теплоноситель поступает в магистральную трубу, которая может быть установлена двумя способами. Если труба прокладывается в верхней части комнаты, то и радиаторы также монтируются вверху, что неудобно и некрасиво. Монтаж трубы под отопительными приборами выглядит более эстетично, но требует обязательного оснащения каждого радиатора специальным краном, необходимым для вывода лишнего воздуха из батареи.
Смотреть так же: как правильно выпустить воздух из батареи отопления.
Спроектировать и реализовать однотрубную схему несложно. Поскольку система подразумевает небольшое количество труб, они не загромоздят пространство в доме, для их установки не потребуется много материала. Однако тепло по такой схеме будет распределяться неравномерно.
Схему отопления с теплым полом вы можете увидеть в этом видео:
Двухтрубная система
Она подразумевает установку не только подающей трубы, но и обратной. Вода, поступившая в батарею по подающей трубе, по обратной трубе снова стекает в магистраль. Отопительные приборы, подключённые по такой схеме, нагреваются одинаково, независимо друг от друга. Каждый радиатор может быть оснащён терморегулятором, позволяющим отслеживать температуру воды и управлять теплоотдачей.
Читать подробнее: однотрубная и двухтрубная система отопления в частном доме .
Основным недостатком двухтрубной схемы считается её затратность. Для монтажа двойного контура труб потребуется большее количество материала, что существенно отразится на стоимости установки.
Однотрубная схема отопления
Как правило, эта схема разводки системы применяется в частных одноэтажных домах и отличается лёгким монтажом, малыми трудозатратами и невысокой стоимостью. Радиаторы подключаются к трубе отопления последовательно. Отвод отработанного теплоносителя не предусмотрен. Такая схема водяного отопления имеет немало недостатков при обогреве частного дома:
- потере тепловой энергии – каждый следующий отопительный прибор будет нагреваться меньше предыдущего;
- невозможности регулировать интенсивность нагрева в одном помещении без аналогичных последствий для остальных. Снижая температуру в одном из радиаторов, произойдёт неизбежное охлаждение всех последующих батарей отопления;
- необходимости дополнительно оборудовать отопительную систему насосом для поддержания в ней рабочего давления.
Имеются технологические приёмы, с помощью них можно частично избавиться от перечисленных проблем. Улучшить работу однотрубной схемы разводки можно с помощью специального оборудования: термостатических клапанов, радиаторных регуляторов, воздухоотводов, балансировочных вентилей. Их применение несколько повысит стоимость монтажа, но зато позволит понижать или понижать температуру в одном из радиаторов без нежелательных изменений температуры в остальных отопительных приборах.
Что нужно для сборки – 3 главные детали
Любая система отопления состоит из трех базовых компонентов:
- источника тепла – в этой роли может выступать котел, печь, камин;
- теплопередающей магистрали – обычно в этом качестве выступает трубопровод, по которому циркулирует теплоноситель;
- нагревательного элемента – в традиционных системах это классический радиатор, преобразующий энергию теплоносителя в тепловое излучение.
Компоновка котельной в доме
Разумеется, существуют схемы, исключающие первый и второй элементы этой цепочки. Например, общеизвестное печное отопление, когда источник является и нагревательным элементом, а теплопередающая магистраль отсутствует в принципе. Или конвекционный обогрев, когда из цепочки исключают радиатор, поскольку источник греет до нужной температуры сам воздух в доме. Однако печная схема считалась устаревшей еще в начале ХХ века, а конвекционный вариант очень сложно реализовать своими руками без специальных знаний и специфических умений. Поэтому большинство бытовых систем строится на базе водогрейного котла и водяного контура (трубопровода-разводки).
В итоге для строительства системы нам потребуется один котел, несколько радиаторов (обычно их количество равно числу окон) и арматура для трубопровода с сопутствующими фитингами. Причем, чтобы собрать отопление частного дома, вам придется своими руками соединить все эти компоненты в рамках одной системы. Но перед этим было бы неплохо разобраться с параметрами каждого элемента – от котла до труб и радиаторов, чтобы знать, что покупать для дома.
Как подобрать отопительный агрегат
Котел – это главный элемент системы отопления, в котором теплоноситель нагревается до нужной температуры, а затем разносится по трубопроводам по всем объектам. Котлы различаются по способу подогрева.
Электрические водогрейные установки
Электрокотлы работают от электрической сети. По принципу воздействия на теплоноситель они делятся на 2 группы:
- Прямое воздействие оказывают электродные котлы, в которых электроды находятся в жидкости и непрерывным движением разогревают ее до нужной температуры. Такое оборудование расходует электроэнергию экономно, а в случае повреждения котла прекращает работу.
- Косвенный нагрев происходит в теновых и индукционных котлах. В зависимости от типа котла теплоноситель нагревается ТЭНом или индукционным стержнем.
Твердотопливные котлы
Работа твердотопливных котлов основана на принципе «верхнего горения». Подающийся в топку кислород подогревается заранее, благодаря чему остается меньше отходов. Он поступает в систему сверху вниз, поэтому горение происходит поэтапно в этом направлении. Такой способ экономит топливо, т.к. в отличие от классических печей оно сгорает не единовременно, а постепенно. Топливом для котлов служат дрова, уголь, пеллеты, брикеты.
Дизельные и комбинированные модели
Дизельные котлы изготавливают из стали или чугуна, а топят соляркой. По принципу нагрева они бывают традиционные и конденсационные. Последние экономичней, т.к. используют для нагрева еще и энергию конденсата.
Из-за сильного запаха и требуемого места под емкость для хранения топлива котельную делают в отдалении от дома.
Комбинированные котлы работают на нескольких видах топлива. В зависимости от модели один вид отопления является основным, а другой резервным. Когда основное топливо заканчивается, котел переключается на второй вид и обеспечивает бесперебойную подачу тепла.
Типы отопительных котлов
Центральным элементом отопительной системы является котел – отопительное устройство, в котором теплоноситель достигает нужной температуры. Схема подключения отопления в частном доме во многом зависит от того, какой именно котел в ней используется.
По назначению котлы делятся на двухконтурные и одноконтурные. Первый вариант – это оборудование, предназначенное и для отопления, и для нагрева воды. Одноконтурный котел греет только теплоноситель для отопления. По способу установки они делятся на напольные и настенные.
Различаются котлы и по виду топлива, при помощи которого обогревается теплоноситель. Существуют котлы следующих видов:
- газовые;
- электрические;
- твердотопливные;
- жидкотопливные;
- комбинированные.
Для работы твердотопливных котлов используется уголь, дрова, реже торф и другие варианты твердых горючих материалов. В качестве жидкого топлива для котлов соответствующего типа применяется дизель или отработанные масла.
Твердотопливный водяной котел в частном доме Источник otoplenie-gid.ru
Большинство загородных коттеджей отапливается газовыми котлами. В не газифицированных местностях часто используется обогрев при помощи электричества. Полностью независимыми от коммуникационных сетей являются котлы твердотопливные и жидкотопливные. Первый вариант более привлекателен тем, что для него нужны традиционные дрова и уголь, а не опасные горючие жидкости.
Самые предусмотрительные домовладельцы устанавливают в своих домах комбинированные котлы, предназначенные для работы на разных видах топлива. Например, можно установить электрокотел, дополненные камерой сгорания для твердого топлива, чтобы в случае повреждения электросети перейти на дровяное отопление.
Двухконтурные котлы, обеспечивающие жилище теплом и теплой водой, это преимущественно газовые устройства. Они универсальны, так как избавляют домовладельцев от необходимости покупать и устанавливать отдельно водонагревательный бойлер.
Схема двухконтурного отопления в доме Источник pikucha.ru
