Системы водяного отопления: как сконструировать качественную климатическую сеть

Водяное отопление частного дома: виды, схемы, варианты разводки

Вы решили сделать частный дом своим постоянным местом жительства? А может дачный сезон длится в вашей семье круглый год и зимние выходные за городом для вас обычное дело? Тогда вопрос об отоплении вашего гнездышка крайне актуален.

Сегодня, пожалуй, самым популярным среди всех отопительных систем для частных домов является водяное отопление.

Принцип его работы достаточно прост и понятен: тепло генерируется в специальном котле и уже от него по замкнутой цепи горячая вода по трубам подается в отопительные приборы.

Но это общий принцип. В зависимости от способа нагрева (газ, электричество и тд.), способа циркуляции, используемых систем обогрева, а также других характеристик водяное отопление подразделяется на множество видов. Именно эту тему мы и раскроем подробным образом в нашей статье.

Все водяные системы отопления дома можно разделить на две группы: с использованием естественной или принудительный циркуляцией воды.

Отопление с естественной циркуляцией

Пример однотрубной системы с естественной циркуляцией

Системы с естественной циркуляцией или как их еще называют самотечные применяются довольно давно. Из самого названия мы понимаем, что работают они без помощи специальных приборов (насосов), а их работа происходит в силу природных физических закономерностей.

Все мы наверное помним еще из школьных уроков физики, что нагретая жидкость или газ всегда движутся вверх. Как раз этот принцип и лежит в основе такого отопления. Нагреваясь в котле, вода начинает свое движение вверх по трубам.

А на подаче теплоносителя, в самой высшей точке системы требуется установить расширительный бачок, который будет осуществлять функцию буфера, компенсирующего увеличение объема жидкости.

Преимущества самотечного отопления

Как уже было замечено, самотечные системы водяного отопления дома используются довольно давно и успели себя зарекомендовать, так как обладают определенными преимуществами:

• Дешевизна. Ведь данная система не требует установки дополнительного оборудования.
• Простота монтажа и ремонта (возможно даже собственноручно выстроить систему отопления в собственном доме).
• Работа в отсутствии электричества. Какое-то время, пока температура котла не опустилась ниже 50 градусов, жидкость будет продолжать циркулировать по системе.
• Практически полная бесшумность работы, опять таки в силу отсутствия насоса.

Недостатки самотечного отопления　

Но при всех вышеперечисленных преимуществах у отопительных систем с самоциркуляцией есть немало минусов, которые делают нецелесообразным использование данного способа обогрева дома на сегодняшний день.

• Невозможность использовать такой вид систем для больших помещений. Уже даже для двухэтажного частного дома будет затруднена циркуляция воды.
• Разница температур в приборах отопления. Чем дальше от котла находится помещение, тем холоднее там будет. Причем разница порой может быть существенной — до 5 градусов.
• Затруднена регуляция нагрева. Во-первых, система начнет работать только при нагреве котла до 50 градусов, соответственно, вы не сможете сделать мощность отопления в доме ниже этой отметки. Во-вторых, даже при установке теплорегуляторов погрешность температуры будет составлять от 3 до 5 градусов, что является довольно существенным.

Такие системы постепенно утрачивают свою актуальность и  с каждым годом их заменяют более современные принудительные системы. Рекомендуем вам делать водяно отопление с естественной циркуляции только в том случае, если хотите все попроще.

Отопление с принудительной циркуляцией

Итак, мы видим, что системы с естественной циркуляцией жидкости имеют ряд довольно весомых минусов. Альтернативой им являются системы с принудительной циркуляцией, в которой используется дополнительное оборудование, усиливающее подачу теплоносителя в системе. А именно циркуляционный насос.

Да, такой вид водяного отопления дома будет более затратным и сложным, но зато вы получаете множество преимуществ:

• Возможность отапливать большое помещение. Мы уже говорили, что естественная циркуляция не годится для больших домов. Если вы владелец как раз такого, то ваш вариант только система с принудительной циркуляцией.
• Усложнение системы. Установив насос, вы не зависите от такого показателя, как давление. Поэтому то, что было препятствием в самотечной системе — не проблема в принудительной. Так, например, теперь вы можете увеличить количество изгибов труб, если того требует планировка вашего дома.
• Использование труб меньшего размера. Согласитесь, аккуратный внешний вид отопительной системы не последний показатель, на который стоит обратить внимание.
• Меньшая зависимость качества отопления от наличия воздуха в системе. При самоциркуляции попадание воздуха в систему в значительной мере затруднило бы транспортировку теплоносителя по трубам. Принудительная система решает эту проблему, но в случае установки металлических труб следует применять специальные расширительные бачки со спускниками воздуха и предохранителями, дабы избежать коррозии системы.
• Возможность использования более износостойких и легких пластиковых труб.
• Возможно скрытого монтажа труб. Вы можете без проблем прятать трубы в стяжку и стен

Виды водяных систем отопления

Теперь давайте рассмотрим варианты монтажа водяного отопления. Как и в случае со способом циркуляции, мы имеем более простой и дешевый вариант, уступающий по техническим характеристикам более усложненному и затратному.

Однотрубные системы отопления

Первым — простым и дешевым — является однотрубная система водяного отопления дома, в которой жидкость будет последовательно проходить по всем трубам, радиаторам и другим приборам отопления, если они имеются в цепочке и по обратной трубе возвращаться в котел. Данный вариант лучше подходит, опять же, для небольшого помещения.

Минус таких систем – невозможность их грамотной балансировки. Первый прибор всегда горячий, последний всегда теплый.

Двухтрубные системы отопления

Для помещений большей площадью лучше остановить свой выбор на более совершенной двухтрубной системе. В этом случае будет использовано нижнее подключение радиаторов. Но действительно совершенной такая прокладка отопления станет в том случае, если вы подключите циркуляционный насос. В противном случае будет затруднен обогрев дальних комнат.

Кроме того, уменьшить скорость остывания жидкости в системе возможно с помощью установки специальных байпасов на каждую из батарей, а также регуляторов подачи жидкости к отдельно взятому радиатору.

Отличием двухтрубной системы водяного отопления является прокладка цельной трубы к дальнему из радиаторов, от которого делается разветвление к промежуточным приборам отопления. Таким образом, пройдя по всей системе отопления, теплоноситель возвращается в котел по специальной обратной трубе, что позволяет равномерно распределить теплоотдачу по всему помещению.

Конечно, главным недостатком такого обогрева является его дороговизна и сложность монтажа, но комфорт, который вы получите взамен того стоит.

Лучевая система отопления

Схема лучевой системы отопления

Два выше описанных вида прокладки отопительных труб являются представителями периметрального способа. Но есть альтернативный — лучевой.

При такой прокладке трубы подводятся отдельно к каждому радиатору: одна, по которой теплоноситель поступает в отопительный прибор, другая — обратная. Такая система позволяет отрегулировать комфортный температурный режим в каждом из помещений дома.

Кроме того при поломке одного из радиаторов или трубы нет необходимости отключать все отопление, достаточно сделать это только на нужном участке.

Наиболее оптимально при лучевой прокладке использовать насосную циркуляцию теплоносителя.

Отопление теплым полом

Наиболее оптимальным способом равномерно прогреть все помещение является прокладка водяных теплых полов в доме.

Возможно использовать только эту систему, а возможно сочетать ее с другими отопительными приборами. Например, когда в комнатах установлены радиаторы, а в коридорах, ванной и санузле — теплый пол.

То есть особенно актуальными теплые полы будут для помещений с кафельным или мраморным покрытиями.

Использование системы «теплый пол» возможно ё при принудительной циркуляции теплоносителя.

Из преимуществ, которые дает водяное отопление теплым полом можно выделить:

• Равномерный прогрев помещение. Стяжка, отдающая тепло путем излучения, отдает его в равных долях в каждом квадрате комнаты.
• Рациональное распределение тепла. Тепло движется снизу вверх.
• Комфорт и микроклимат.
• Отсутствие приборов отопления на стенах в большинстве случаем

Трубы для отопления

Отдельно следует рассмотреть вопрос о разновидностях труб, используемых для отопления частных домов. У каждого материала определенно есть свои как положительные, так и отрицательные стороны. Давайте разберемся, какой из вариантов является наиболее оптимальным.

Отопление металлическими трубами

К металлическим относят стальные и медные трубы.

Проводка водяного отопления дома из стали обойдется вам сравнительно недорого (и это основной плюс данного материала). Металл этот довольно универсален, подходит как для парового так и для водяного отопления.

Выдерживает большое давление. Главным недостатком стальных труб является то, что они быстро поддаются коррозии.

Медные трубы имеют больше преимуществ: они крайне долговечны, хорошо держат температуру, не поддаются коррозии. Еще одним преимуществом медных труб является гладкость их внутренней поверхности, что обеспечивает высокую скорость передвижения жидкости по системе отопления. Самый главный минус меди — ее высокая цена.

Стоит заметить, что как стальные, так и медные трубы подходят только для открытых систем отопления и их нельзя монтировать в стены или полы. Поэтому, как мы видим, и у их универсальности есть предел.

Отопление дома полипропиленовыми трубами

Главным преимуществом полипропиленовых труб является их устойчивость к внешним факторам среды: коррозии, процессам гниения, воздействию бактерий и химических соединений.

Также одним из больших плюсов данного материала является его легкость. Отсюда вытекают другие плюсы: такие трубы проще монтировать, они подходят как для использования на опорной, так и на межкомнатной стене.

Отопление из полипропилена позволяет экономить расход топлива (газа или электричества), используемого для нагрева котла за счет низкого коэффициента трения, так как теплоноситель легко проходит по системе обогрева. Но разница несущественная.

Кроме того, полипропиленовые трубы довольно пластичны, имеют разные модификации с множеством стыков, а также дополнены огромным выбором различных комплектующих, что позволяет осуществить монтаж сложных систем отопления.

И, наконец, отопление полипропиленовыми трубами можно делать как в открытых, так и в закрытых системах, когда все трубы будут спрятаны в пол или стены.

При всех видимых плюсах есть у этих труб и минусы. Во-первых, при довольно высокой устойчивости к химическим воздействиям, такие трубы легко поддаются воздействию механическому (разрезать ее можно обычным кухонным ножом).

Так же водяное отопление полипропиленом подразумевает наличие большого количества стыков, что сильно влияет на надежность системы

Отопление металлопластиковыми трубами

Если говорить о достоинствах металлопластиковых труб, то можно выделить те же самые плюсы, что и у полипропиленовых собратьев. Но отдельно стоит выделить то, что они способны держать более высокую температуру.

А также, и это является их главной отличительной чертой, металлопластик отлично гнется. При этом вы можете не боятся за его повреждение. И этот факт делает данный вид труб идеальным вариантом для системы «теплый пол».

Из недостатков — более высокая цена в сравнении с полипропиленовыми аналогами.

Отопление водяным плинтусом

В завершение нашей статьи хотим рассказать вам о «последнем слове» в области водяных систем отопления. Если вы хотите сделать тепло в вашем доме невидимым в самом прямом смысле этого слова, то плинтусовый обогрев — ваш вариант.

Такой обогревательный прибор представляет собой корпус, внешне похожий на обычный плинтус, внутри которого расположен нагревательный элемент — специальные трубки. Сначала нагреваются они, потом корпус, далее тепло распределяется по стенам.

Данный вид отопления идеальное решение для нашей полосы, где так часто образуется плесень на стенах из-за сырости. Кроме того, как уже говорилось, ваш интерьер не испортят ни трубы, ни радиаторы.

Но и у этой системы есть свои недостатки:

• ее нельзя использовать на тех стенах, вдоль которых установлена мебель
• для больших помещений потребуется установка 2-3 корпусов, так как максимальная длина нагревательного контура составляет 15 метров.

Отопление водяными конвекторами

Вам наверняка удавалось сталкивать с электрическими конвекторами. Есть такие же, только водяные. Подключаются они в водяном отоплении по тем же правилам, что и радиаторы. И являются по сути теми же радиаторами, только с другим принципом теплоотдачи.

Работают водяные конвекторы по принципу конвекции. Холодный воздух поступает снизу, теплый выходит сверху. За счет этого происходит очень быстрый нагрев помещения.

К недостаткам таких приборов водяного отопления можно отнести их дороговизну, по сравнению с обычными радиаторами.

Если внимательно изучили нашу статью, то увидели каким многообразием решений для проведения водяного обогрева в частном доме представлен современный рынок отопительного оборудования. Вам остается только подобрать оптимальный вариант, исходя из параметров вашего собственного дома и материальных возможностей. Мир и тепло вашему дому!

Читайте так же:

Источник: https://eurosantehnik.ru/sistema-vodyanogo-otopleniya-doma-raznovidnosti-sxemy-sravnenie.html

Принцип устройства водяной системы отопления

Климат России не позволяет эксплуатировать любые здания без систем отопления. Теплоносителем (веществом для переноса тепла по помещению) могут служить вода, антифриз или воздух.

Отопление, где теплоносителем выступает вода, называют водяным отоплением. Водяное отопление это самый  распространенный вид отопления.

Связано это с доступностью воды (водозабор к дому нужно делать  в любом случае), а также с удобной эксплуатацией, безопасностью и надежностью водяного отопления.

Хотя стоит отметить, что водяное отопление больше подходит для домов постоянного проживания. В зимний период система водяного  отопления требует постоянной эксплуатации или дополнительных систем,  не позволяющих системе водяного отопления, заморозится.

Устройство водяного отопления

Отопление это процесс нагрева воздуха в помещении, который компенсирует потери тепла в доме из-за понижения температуры на улице.

Отопление дома происходит за счет передвижения теплоносителя по помещению. В случае водяного отопления теплоноситель, нагретая вода, движется по трубопроводу, поступает в радиаторы отопления, которые нагреваясь, отдают тепло в помещения.

Общая схема системы отопления такова. В генераторе тепла вода нагревается. Под собственным давлением или под воздействием циркуляционных насосов вода движется по замкнутому контуру теплопровода.

При своей циркуляции вода охлаждается, передавая тепло помещению, и возвращается обратно в генератор тепла.

Этот процесс повторяется пока система водяного отопления включена и все ее составные части работают исправно.

Генераторы тепла в системе водяного отопления

В генераторе тепла вода нагревается перед поступлением в  систему отопления. Для нагрева воды используются различные генераторы тепла: отопительные котлы (газовые, твердотопливные, жидкотопливные, комбинированные), дровяные печи или солнечные батареи.

Циркуляция воды в системе отопления

Теплоноситель (вода) непрерывно двигается (циркулирует) по системе отдавая тепло (нагревая) радиаторы отопления и набирая тепло (нагреваясь) в генераторах тепла. Движение воды по системе отопления может быть естественное  или искусственное. Соответственно системы отопления называют естественные или искусственные системы водяного отопления.

Открытые системы отопления с естественной циркуляцией воды

При естественной циркуляции вода движется на счет изменения давления в системе происходящим при расширении воды в результате нагрева и за счет естественного стекания воды.

В такой системе отопления кроме котла отопления и радиаторов отопления обязательно присутствует открытый атмосферно – расширительный бак. Расширительный бак устанавливается на стороне выхода горячей воды из генератора тепла.

Магистраль горячего теплоносителя делается по уклон, для естественного стекания воды. Способ разводки труб отопления такой системы – однотрубный.  

Пример, схематичный, системы водяного отопления с естественной циркуляцией воды 

1. Отопительный котел;

2. Бак расширительный;

3. Сигнальная труба;

4. Трубопроводный “стояк” горячего теплоносителя;

5. Горячая магистраль;

6. Терморегулятор;

7. Радиатор отопления;

8. Магистраль обратного (охлажденного) теплоносителя;

9. Слив теплоносителя;

10. Водопровод для подпитки;

11. Вентиль водопроводный радиаторный;

12. Магистраль горячего водоснабжения (ГВС);

13. Магистраль дополнительного (малого контура) тепла.

Закрытые системы отопления с искусственной циркуляцией

В закрытых системах отопления движение воды происходит за счет работы циркуляционных насосов. Такая система не контактирует с открытым воздухом.

Но в любой водяной системе, а тем более в системе, где происходит нагревание, и охлаждение жидкости присутствует разность давлений.

Для регулирования давления в системе на стороне обратного (охлажденного) теплоносителя устанавливается расширительный бак (Экспансомат-схема ниже).

Пример, схематичный, закрытой системы водяного отопления с искусственной циркуляцией 

1. Котел отопительный;

2. Расширительный бак (Экспансомат);

3. Манометр;

4. Горячий “стояк” теплоносителя;

5. Магистраль горячей воды- теплоносителя;

6. Терморегулятор;

7. Радиатор отопления;

8. Магистраль обратного (остывшего) теплоносителя;

9. Слив теплоносителя;

10. Водопровод подпитки;

11. Вентиль водопроводный радиаторный;

12. Магистраль горячего водоснабжения (ГВС);

13. Магистраль малого теплового контура;

14. Клапан предохранительный;

15. Насос циркуляционный;

16. Автоматический клапан для стравливания (выпуска) воздуха из системы.

Одноконтурные и многоконтурные системы водяного отопления

В  домах могут быть сделаны не одна, а несколько независимых контуров отопления. Например, отдельно для радиаторов дома, отдельно для теплого пола, отдельно для бойлера. Или отдельно для двух половин дома. Такие системы водяного отопления более сложны в монтаже, но более эффективны для качественного отопления дома.

Однотрубные и двухтрубные системы водяного отопления

Также различаются однотрубная и двухтрубная системы водяного отоплении. В однотрубной системе радиаторы подключены к системе отопления последовательно, в двух трубной параллельно.

На это об основных принципах водяного отопления все! Тепло вашему дому.

Несколько визуальных сконструированных рисунка систем водяного отопления:

Закрытая,двухконтурная закрытая система водяного отопления с бойлером ГВС с Экспансоматом

Закрытая, двухконтурная закрытая система водяного отопления

Закрытая одноконтурная система отопления

Открытая система водяного отопления с искусственной циркуляцией и расширительным баком

Открытая система водяного отопления с естественной циркуляцией и расширительным баком

©Obotoplenii.ru

Другие статьи по теме: Монтаж отопления

Источник: https://obotoplenii.ru/sistema-otopleniya/printsip-ustrojstva-vodyanoj-sistemy-otopleniya

Водяное отопление, система, схема, принцип работы, классификация

Водяное отопление считается самой верной и простой системой, используемой для отопления дома. Все очень просто: вода нагревается при помощи котла, после того идет по трубам к батареям в помещениях, отдает тепло и возвращается в котел. Циркуляционный процесс воды поддерживается с помощью такого устройства, как циркуляционный насос.

Система водяного отопления

Система водяного отопления являет собой замкнутую цепь, состоящую из котла, выполняющего функцию генератора тепла, трубопроводной системы и батарей. По этой системе в постоянном режиме циркулирует вода или антифриз. Топливом для того чтобы разогреть воду может быть уголь, дрова, керосин или природный газ, электроснабжение, преобразователи и т.д.

Кроме вышеназванных компонентов, которые включает водяная система отопления, сюда еще входят устройства, предназначенные для регулирования системы – расширительный бак для отведения излишков воды или такой жидкости, как антифриз, которые появляются в случае нагрева, терморегуляторы, насос циркуляции, манометр, запорный, автоматический отводчик воздуха, клапаны для предохранения.

Для водяного отопления могут быть использованы разнообразные трубы:

• Стальные, нержавеющие и стальные оцинкованные. При установке таких труб их сваривают. Стальные трубы – подвержены коррозии. Оцинкованные стальные и нержавеющие – не обладают таким недостатком, а при их установке лучше применять резьбовые соединения.

• Медные. Такие трубы являются надежными, они выносят очень высокие температурные режимы, высокое давление. Соединяются медные трубы высокотемпературной пайкой серебросодержащим припоем. Они могут быть хорошо скрыты в стенах вашего дома. Заметим, что медные трубы – самые дорогостоящие, используются они, в основном, в строительстве эксклюзивных объектов.

• Полимерные (металлопластик, полиэтилен, полипропилен, армированные алюминием трубы). Такие трубы достаточно удобны при установке. Металлопластиковые – прочны и стойки к процессу коррозии, они не позволяют откладываться осадку на поверхности внутри. Монтируются они при помощи прессовых или резьбовых соединений без сварки. Но у таких труб большой коэффициент расширения тепла. Поэтому, если долго была только горячая вода, после чего пошла холодная, то такие трубы могут дать течь. Поэтому при временном прекращении работы котла в зимнее время и размораживании систем отопления наступит повреждение.

Выбор материала труб, которые будут использовать определенные водяные системы отопления, должен непременно быть согласован с проектировщиками с учетом таких факторов, как вероятность альтернативного или аварийного отопления здания, предпочтения и финансовые возможности. Специалистами было доказано, что наиболее надежными являются медные трубы, поэтому для построения долговечной системы водяного отопления необходимо использовать именно такие.

Этапы установки водяной отопительной системы

Систему водяного отопления необходимо планировать на основе места размещения основного ее элемента – котла. Сам котел ставится еще до планирования разводки труб.

Если котел громоздкий – то для него делается бетонный постамент высотой в 4-5 см. Подставка также может быть сделана из листа железа с асбестом сверху.

Помните, что в помещении, где будет размещен котел, должна быть хорошая вентиляция – или естественная, или принудительная. Отверстие вентиляции можно оборудовать жалюзями для того чтобы они помогали регулированию потока воздуха.

Обвязка котла делается только при помощи металлических труб.

Только после того, как вы выдержали расстояние, указанное в руководстве, можно вести трубопровод уже металлопластиковыми трубами, но введения в котел должны быть только металлическими трубами. Трубы, вводящие воду в котел, должны иметь такой же диаметр, как и выводящие. Нельзя пользоваться переходниками!

Виды систем водяного отопления

Классификация систем водяного отопления подразумевает их деление на одноконтурные и двухконтурные. Первый тип служит только для того чтобы отапливать помещения. Двухконтурная система делается не только для отопления помещений, но и для нагревания воды.

Практика показывает, что часто применяется установка двух одноконтурных систем: одна из них отапливает помещения, а вторая – нагревает воду. При этом, если на улице лето, то можно пользоваться только одной системой, при этом помните, что для нагревания воды для бытовых нужд тратится 25% мощности котла.

Схемы систем водяного отопления подразумевают использование трех вариантов разводки труб: однотрубная, двухтрубная, коллекторная.

Однотрубная разводка – проста: здесь нагретая вода от котла идет последовательно от одной батареи к другой. Поэтому последняя батарея в цепи будет холоднее, чем первая.

Обычно такая система широко распространена в многоквартирных домах.

Такая система достаточно сложна в управлении, ведь без специальных приемов здесь просто не перекрыть доступ носителя тепла в один из радиаторов, так как перекроется доступ и ко всем остальным.

Двухтрубная разводка предполагает такой принцип работы водяного отопления, при котором температурный режим в помещении регулируется проще.

К каждому отопительному прибору в данном случае подводится две трубки – с горячей и холодной водой.

Также существует и коллекторная или лучевая разводка. В данном случае от коллектора к каждому прибору отопления подводится две трубки – прямая и обратная. Коллектор представляет собой устройство, собирающее воду.

Благодаря универсальности коллекторных систем принцип работы системы водяного отопления может быть со скрытой проводкой труб.

Такая схема позволяет производить регулирование системы и монтаж специальных электрических моторов, которые поддерживают заданный температурный режим в помещениях.

Коллекторная (лучевая) разводка

Преимущество, которое приносит такая схема водяного отопления, — это то, что здесь можно очень легко регулировать температуру в каждой комнате, устанавливать ее относительно просто, а поврежденные участки труб можно заменять, не нарушая всю систему.

Достоинства и недостатки водяного отопления

Среди преимуществ, которые предоставляет система водяного отопления, можно назвать следующие:

• Экономичность в расходах материалов.
• Достаточно высокий уровень теплоемкости. Ведь показатель теплоемкости воды превышает тот же показатель воздуха, нагретого до такой же температуры, в 4 тысячи раз.
• Комфортная температура.

Как и в любой системе отопления, стоит выделить несколько недостатков:

• Трудоемкость установки и эксплуатации в сравнении с другими системами.
• Необходимость постоянного контроля над работой генератора тепла.
• В случае долговременного отбытия – необходимость удаления воды. Ведь если воду с труб не спустить, то в случае низких температур она замерзнет, вследствие чего трубопровод лопнет. Кроме того, трубопровод с воздухом довольно быстро подвергается процессам коррозии.

Установка водяного отопления возможна только во время строительства или капитального ремонта.

Источник: https://otoplenie-doma.org/vodyanoe-otoplenie.html

Как спроектировать систему отопления – подбор параметров

При создании системы отопления в частном доме «с нуля» важно не ошибиться с ее параметрами, правильно подобрать к условиям котел, схему разводки, радиаторы и др. Можно прибегнуть к помощи специалистов, или проектных организаций, но придется оплачивать их труд. Можно сделать все своими руками.

Рассмотрим насколько сложно спроектировать систему отопления самостоятельно и можно ли воспользоваться приблизительными расчетами? Что нужно учесть при создании отопления в доме самостоятельно

Можно ли рассчитать систему отопления

При создании системы отопления главное ответить на множество технических вопросов о параметрах для конкретного дома. Например: мощность котла, скорость движения жидкости, размещение радиаторов, мощность каждого радиатора, материал труб, их размещение, диаметр участков труб, вид запорной арматуры…

Ответить на все эти вопросы и другие подобные, поможет тепловой и гидравлический расчет.

Нам нужно определиться — сколько потребуется энергии для отопления конкретного дома и каждой комнаты в нем. А затем исходя из этого, посчитать сколько жидкости (теплоносителя) в минуту и какой температуры подать в каждую комнату, подобрать радиаторы и рассчитать диаметры труб и т.п. и т.д.

Но сделать это непросто. Подобные расчеты делают специалисты, а расчеты с ответственностью за их результаты делают только проектные организации имеющие лицензию. А такой расчет влетит в копеечку.

Можно, конечно, воспользоваться программами доступными в сети интернет и сделать какие-либо расчеты самостоятельно, но где гарантия, что там не будет ошибки, если его делает не специалист теплотехник?

Данные для расчета собрать не получится

Сбор исходных данных для расчета — непосильная для пользователя задача. Какой воздухообмен в доме? Сколько энергии приходит с солнечным светом? Какая влажность конструкций? и др. Расчеты на специальных программах будут отражать реальность лишь приблизительно, не точнее, чем расчет в одно действие.

Да и результаты расчетов в итоге сводятся к тому, что предстоит выбрать ту или иную модель котла, имеющие конкретные характеристики, трубопровод с фиксированными диаметрами, например 20 мм или 25 мм, количество секций на радиаторе…. Т.е. данные расчетов нужны лишь для выбора того, что есть в продаже.

Можно пойти другим путем — воспользоваться приблизительными прикидками и опытом проектирования и эксплуатации систем в подобных условиях. Ведь эти условия сходные и часто повторяются и выбор уже наверняка не однократно делался.

Ошибки при проектировании отопления

Как известно, ошибки в прикидках системы отопления «на глазок» не носят критического характера в подавляющем большинстве случаев. Возможны небольшой перерасход средств или несбалансированность системы.

Но чаще, к примеру, газовый котел «обычной» для данного дома мощности, гонит своим встроенным насосом со стандартной скоростью воду по трубам «типичного» сечения, на «стандартные » для данных комнат радиаторы, которые расположены «как положено» и подсоединены по «типовой» параллельной двухтрубке.

И ничего особенного в этом нет – в итоге отличная система и работает как положено. А то что, к примеру были излишние затраты на мощность радиаторов, которая на 30% больше чем нужно, то это уже мало кого интересует вообще…

В прикидках «на глазок» упущением будет недобрать мощности. Вот тогда будут проблемы — котел работает на пределе, в помещении холодно, придется все переделывать. Но проблема недобора мощности, возможно, решается утепление здания.

Утеплить здание заранее

Прежде чем пытаться заниматься отоплением, нужно хотя бы в общих чертах определить как здание утеплено и сколько оно теряет энергии. Например, по самой грубой шкале:

• утеплено в соответствии с нормативом, теплопотери минимальны;
• утеплено почти нормально;
• слегка утеплено, например, имеются стены из пенобетона и пластиковые окна, а остальное не утеплено;
• совсем не утепленное.

Определиться с утепленностью здания не сложно, определяя приблизительно сопротивление теплопередаче каждой ограждающей конструкции и сравнивая их значение с нормативным требованием СНиП 23-02-2003 «ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ». Это заменит собой основу теплового расчета. Примерное сопротивление теплопередачи очень просто рассчитать по виду материала и его толщине.

После вывода о степени утеплении здания можно принимать решение о том, каким же способом сделать температуру в комнатах приемлемой – утеплять дальше или монтировать мощнее отопление.

Какие параметры выбрать

Для примера, речь идет о здании, которое утеплено «хорошо» .

Тогда необходимый расход энергии — 1 кВт на 10 м кв, следовательно, для дома площадью 150 м кв — мощность котла 15 кВт. Далее, берется 20% запаса, принимается котел мощностью 18 кВт.

Но такие дома до сих пор встречаются не часто. Обычно дом «недоутепленный», ведь срывать полы и утеплять фундамент, к примеру, «никто не собирается». Тогда прибавляем уже «на глазок» 15% мощности и считаем, что 22 кВт котел подойдет.

Суммарная мощность радиаторов выбирается большей мощности котла процентов на 20. Далее эта мощность распределяется по комнатам.

Как воплотить в жизнь принятые решения по мощности, какие выбрать трубы, радиаторы, как их распределить и как решить множество других технических вопросов, можно узнать и на данном ресурсе.

Далее вкратце рассмотрим выбор основных параметров системы отопления – способ движения теплоносителя и схему разводки трубопроводов.

Самотечное отопление или с принудительной циркуляцией — что выбрать

• Самотечная – не требует электроэнергии. Но ее мощности не хватает для больших площадей, она гораздо дороже в создании из-за низкого размещения котла (ниже радиаторов) и большого диаметра труб, для обеспечения наименьшего гидравлического сопротивления.
• Принудительная – рекомендуется специалистами, как наиболее простая, дешевая. Но требует установку электрогенератора, на случай прекращение электроснабжения.

До сих пор не редко для небольших домов делают самотек, отчасти и «по привычке», ведь раньше эта система была основной, и работала всегда отлично.
Что именно выбрать зависит от площади (самотек плохо работает если на этаж более чем 150 м кв.

), и стабильности электроэнергии.

Схема отопления

Существуют два основных типа системы отопления — однотрубная и двухтрубная.

• В однотрубной теплоноситель движется по кольцу, состоящему из одной трубы, к которой последовательно подключены радиаторы.
• В двухтрубной системе горячий теплоноситель подается к радиаторам по одной трубе, а охлажденный отводится к котлу по другой.

Однотрубной системе присущи два больших недостатка, поэтому в частном строительстве она применяется редко, несмотря на незначительную экономию труб.

Недостатки следующие. Теплоноситель остывает, поэтому последний радиатор значительно холоднее первого. Поэтому система не может быть протяженной, применима в небольших домах, а последние радиаторы должны быть большей мощности для выравнивания тепловой отдачи.

Изменение параметров работы одного радиатора влияет на другие. Сложно настроить отбор необходимой тепловой мощности для каждого радиатора.

Двухтрубные системы

Различают несколько видов двухтрубных схем включения радиаторов.

• Последовательная (попутная схема) – все радиаторы одного этажа подключаются к одному подающему трубопроводу и к одной обратке. Схема наиболее стабильная, не требует регулировок, применима в самых больших домах.
• Тупиковая (крыльевая схема) – все отопление разбивается на несколько плечей состоящих из двух трубопроводов — подачи и обратки, между которыми подключены параллельно радиаторы. Схема отлично работает в небольших домах, при условии равенства плечей.
• Лучевая (коллекторная схема) — от коллектора отходят пары трубопроводов на каждый радиатор. Имеется недостаток в сложности прокладке труб, и сложности настройки распределения в коллекторе. Но системой можно оперативно управлять из одного места, а все трубы небольшого диаметра. Применяется при условии установки коллектора в центре и равенства всех подключений.

Обычно для частного дома выбирают попутку, если дом большой. Или тупиковую с разбивкой отопления на 2 или несколько одинаковых плечей для небольшого дома, что позволяет снизить диаметры основных трубопроводов.

Как видим, разобраться в выборе основных параметров системы отопления не так уж и сложно. Сделанные решения определяют и выбор всех технических средств системы отопления.

• Циркуляционные насосы для отопления предыдущего поколения могли работать только с …
• Идея создать однотрубную систему отопление в частном доме может показаться …

Источник: http://teplodom1.ru/sistemotopl/120-kak-sproektirovat-sistemu-otopleniya-podbor-parametrov.html

Схемы систем водяного отопления: виды, схема разводки и монтажа системы водяного обогрева загородного дома

В современных офисных зданиях и жилых домах самой распространенной отопительной системой является водяное отопление. Простейшие схемы систем водяного отопления – те, что имеют естественную циркуляцию теплоносителя, происходящую в двухтрубной системе.

Отопительный котел, располагающийся в подвальном помещении, прогревает жидкость до определенной температуры. Вследствие этого в системе начинает циркулировать по трубам горячая вода или другая жидкость-теплоноситель.

Схема монтажа водяного отопления и ее нюансы

Происходит такой процесс, благодаря законам физики и термодинамики. Горячая вода имеет меньший объемный вес, чем холодная, поэтому она поднимается вверх, а охлажденная жидкость опускается вниз.

Схема движения воды в системе отопления частного дома. Нажмите для увеличения.

Циркулируя в закрытой системе, вода изначально попадает в главный стояк.

Затем из него проходит в горячий трубопровод, который расположен на чердаке или же под потолком верхних этажей дома, попадает в горячий стояк и затем подается к отопительным батареям или другим нагревательным приборам.

Попадая в секции радиаторных батарей, вода, остывая, передает свою тепловую энергию в отапливаемое помещение, и возмещает его теплопотери.

Отдав свое тепло, вода по обратным отводкам попадает в обратный стояк, а затем в обратный трубопровод, который проложен в подвале, либо он установлен в подпольном канале.

По этому трубопроводу охлажденная жидкость и попадает снова в котел, который опять нагревает ее.

Во время движения теплоносителя в системе отопления возникают непреодолимые потери на трение и сопротивление, которые требуется преодолеть имеющимся циркуляционным давлением.

Чтобы отопительные приборы, такие как радиаторная батарея, передавали необходимое количество тепла, существующее в системе циркуляционное давление должно равняться потере во время прохождения по кольцу расчетного количества теплоносителя.

Для этого используют специальный гидравлический расчет системы отопления.

Трубопровод в системах отопления выполняется из газоводопроводных шовных труб, изготовленных из стали при помощи сварки. Стояки и подводки в отопительных системах устанавливают открытой или скрытой прокладкой.

Регулировка тепловой отдачи нагревательных приборов, установленных в отапливаемых помещениях, или их отключение, установлено на горячей подводке. При помощи специальных кранов, имеющих двойную регулировку, производится:

1. Регулировка первичная. Выполняется в процессе начальной наладки системы.
2. Вторичная регулировка. Производится непосредственно в процессе эксплуатации.

Схемы водяных систем отопления и их разновидности

Самая верхняя точка системы отопления оснащается специальным расширительным сосудом – это обычный бак, изготовленный из листовой стали при помощи сварки. Излишки жидкости, образующиеся в результате расширения теплоносителя, поступают в этот бак.

Схема монтажа водяной системы обогрева дома. Нажмите для увеличения.

Расширительный сосуд (бак) имеет специальную переливную трубу, через которую стравливают воздушные пробки, образовавшиеся в системе отопления.

Также через переливную трубу выливается избыточное количество жидкости-теплоносителя.

В нижней части расширительного бачка есть сигнальная трубка с запорным вентилем. Конец сигнальной трубы выходит в раковину котельной.

Отопительная система заполняется теплоносителем до тех пор, пока не заполнится расширительный бак, и из сигнальной трубки не появится жидкость.

Системы водяного отопления, имеющие естественную циркуляцию, предполагают установку расширительного сосуда на горячем стояке, и его используют для «стравки» излишка воздуха в системе.

Для создания благоприятных условий во время работ по выпуску излишков воздуха в системе (исключая вертикальные стояки), все трубы в системе водяного отопления проложены с небольшим уклоном в три – пять миллиметров на один метр погонный.

Отопительная система в любом здании заполняется обычной водопроводной водой.

В летний период воду из отопительной системы желательно не спускать, во избежание пересыхания уплотнителей в резьбовых соединениях, имеющихся в трубопроводе, а также, чтобы избежать возможной коррозии трубопровода.

Схема с нижней разводкой

Схема систем водяного отопления бывает также с нижней разводкой — когда трубопроводы горячий и обратный проложены в помещении подвала. Как бы там ни было, но за последние годы однотрубная схема системы водяного типа отопления получила наибольшее распространение.

Она проще монтируется, так как длина труб в этих схемах существенно меньше, чем в 2-х трубных. Они имеют более аккуратный внешний вид, особенно это актуально во время открытой прокладки труб.

Схема нижней разводки системы отопления. Нажмите для увеличения.

Отличием, а одновременно и недостатком однотрубных систем является то, что поступающий в отопительные приборы теплоноситель имеет не постоянную одинаковую температуру (как в двухтрубных системах), а понижающуюся температуру по мере прохождения жидкости по стояку.

Такая ситуация привела к необходимости увеличения труб стояка по ходу движения жидкости.

Существует еще схема отопления, имеющая осевые замыкающие участки.

Здания с невысокой этажностью оснащают зачастую схемой приоконного размещения стояков с подсоединением к ним радиаторных батарей.

Эта схема удобна тем, что в ней не увеличивая расход труб, легко можно применить однотипные стояки без предварительных замеров.

К такой схеме прекрасно подойдут трубы, изготовленные на трубозаготовительных заводах или специальных мастерских.

Особенно стоит использовать такую схему с трехходовыми кранами, ведь при такой схеме расчет отопительных приборов выполняется из условия предполагаемого пропуска через них всего проходящего по стояку теплоносителя, что неизменно приведет к уменьшению энергетических затрат отопительной батареи.

Однотрубные проточные схемы не очень удобны в эксплуатации, ввиду отсутствия регулировки теплоотдачи отдельных радиаторных батарей или других нагревательных приборов, однако такую отопительную систему можно монтировать в зданиях, которые не требуют такой регулировки.

Это, например, цеха на заводах, фабриках и др. Горизонтальные однотрубные схемы практично выполнять в зданиях, имеющих максимум три этажа.

Отопление с естественной и принудительной циркуляцией

Любая схема жидкостного отопления имеет как естественную, так и принудительную – насосную циркуляцию. Отопительные системы, имеющие естественную циркуляцию, в современном строительстве выполняются относительно редко.

Такие системы целесообразно устанавливать в отдельно стоящих зданиях, имеющих небольшую площадь для отопления. На сегодняшний день современные здания строятся одновременно целыми массивами.

Естественная циркуляция воды при обогреве дома. Нажмите для увеличения.

Для них специально возводят отдельные теплоэлектроцентрали, котельни и централизованное отопление. Поэтому и нашла широкое применение система водяного отопления, имеющая насосную циркуляцию.

Жидкость в такой системе проходит циркуляцию только за счет работы циркуляционных насосов. Их в системе обычно устанавливают два – рабочий и запасной. Насосы устанавливаются на обратной линии, перед нагревающим котлом.

В свою очередь, насосы подразделяются на:

1. центробежные;
2. осевые;
3. диагональные.

Практически все виды водяного отопления и все виды насосов, использующихся в этих системах, приводятся в действие при помощи электродвигателей.

Насосы обеспечивают скорость движения воды в трубопроводах от 0,5 до 1 метра за секунду, в то время как системы с естественной циркуляцией обеспечивают скорость подачи теплоносителя не выше чем 0,2 метров за одну секунду.

В первом случае, для полного удаления «воздушных пробок» из систем отопления, разводящие горячие линии прокладывают с небольшим подъемом по ходу движения жидкости.

Такая конструкция выполняется по той причине, что расширительный бак в системе с насосной циркуляцией жидкости подсоединен к «обратке» перед насосом.

Воздух в этом случае «травится» через специальные воздухосборники, встраиваемые в верхних точках горячего трубопровода.

Системы с насосной циркуляцией позволяют устанавливать нагревательные приборы на уровне с котлом, или даже ниже уровня котла.

Системы с естественной циркуляцией теплоносителя предполагают установку отопительных приборов выше котла (исключение составляет индивидуальное отопление в квартире).

Централизованное отопление использует в качестве теплоносителя воду, а насосы расположены на станции теплоэлектроцентрали или же на центральной котельне.

Бак расширительный устанавливают на самом высоком здании, которое «запитано» в данную ТЭЦ, или же расширительный бак вообще отсутствует. Его можно заменить подпиточным насосом.

Все здания, входящие в одно централизованное отопление, оборудованы специальным тепловым выводом. Если в здание подается из тепловой магистрали слишком горячая вода, температура которой превышает расчетную температуру, в ход вступает водоструйный насос, который подмешивает в горячую воду холодную жидкость, доводя температурный баланс до нужной температуры.

Разводка водяного отопления и температурные режимы

Понижение температуры подающейся горячей воды осуществляется за счет подмешивания к ней из «обратки» охлажденной воды той же отопительной системы.

Если же в качестве теплоносителя используется пар, то тепловые вводы зданий с водяным отоплением оборудуют специальным пароводяным теплообменником, в котором происходит подогрев горячей воды. Такую схему выполнения отопления называют – пароводяной.

Системы водяного отопления зачастую имеют рабочую температуру горячей воды 95°С, а обратной — 70°С.

В медицинских учреждениях эти показатели наоборот — ниже. Так, по требованиям санитарно-гигиенических норм, принято температуру входного трубопровода доводить до 85°С, а «обратку» — 65°С.

Немалую роль в работе централизованного отопления играет… погода. Чем выше наружная температура, тем меньшие тепловые потери идут в отапливаемых помещениях.

Соответственно, температуру подаваемой в центральную отопительную систему воды, также можно уменьшить. Так называемая, качественная регулировка стала очень большим преимуществом схем жидкостного отопления.

• Михаил
• Распечатать

Источник: http://ultra-term.ru/otoplenie/sistemy-sposoby/shemy-sistem-vodjanogo-otoplenija.html