Элементы системы отопления


Элементы системы отопления

Главная » Отопление » Элементы системы отопления

Отопление частного дома » Отопление спецпомещений

Схема работы системы водяного отопления

Организация отопления частного дома без преувеличения считается целой наукой. Разнообразие предложений на рынке потребовало классификации систем отопления. Они имеют как принципиальные, так и незначительные отличия. Потребитель имеет возможность выбора наиболее подходящего варианта для своих потребностей. Но прежде необходимо разобраться в конструктивных особенностях, преимуществах и недостатках каждой схемы.

Классификация

Чаще всего в качестве теплоносителя выступает вода. Именно поэтому системы с использованием жидкости для транспортировки калорий принято называть водяными. Хотя они могут использовать сложные химические составы с низкой температурой замерзания. Существуют и другие варианты отопительных схем:

  • Паровое отопление. В роли теплоносителя выступает перегретый пар. Он подается по магистралям под давлением. Высокая температура позволяет использовать более компактное отопительное оборудование. В крайнем случае, устройства таких же размеров отличаются более высокой продуктивностью.
  • Воздушное отопление. Прогретый до комфортной температуры воздух распространяется по отапливаемым помещениям. Данная система дополнительно вентилирует здание.
  • Децентрализованное отопление. Отдельная категория, которая характеризуется смешанным способом теплообеспечения. К примеру, в одной части дома может использоваться печное отопление, а в другой – электрическое. Даже если везде применяется однотипный способ обогрева, система имеет право называться децентрализованной, когда используется более одного теплогенератора.

Каждый вариант имеет свои преимущества и недостатки, особенности использования и монтажа. Рассмотреть все в одной статье нереально и нецелесообразно. Поэтому следует отдать предпочтение наиболее распространенному способу обеспечения жилья теплом – водяному. Он характеризуется множеством показателей, которые и являются отличительными особенностями конкретной системы.

Зависимые и независимые

Принадлежность к какой-либо группе определяет способ подачи теплоносителя. Если он поступает извне, такая схема называется зависимой. Она может служить чисто для отопления зданий, а может обеспечивать и хозяйственные потребности в горячей воде. Именно такой способ теплообеспечения положен в основу городских систем. Следует отметить, что и частные домовладения подключаются к централизованным магистралям, если предоставляется такая возможность.

Независимые варианты – это копия централизованных систем в миниатюре. Они имеют свой индивидуальный источник тепловой энергии и магистрали. Основное отличие заключается в том, что автономные системы малопродуктивны и обслуживаются владельцами жилья. Специалисты привлекаются периодически в качестве консультантов или исполнителей определенного рода работ.

Гравитационные

Схема гравитационной проточной системы отопления одноэтажного дома

Схемы с естественной циркуляцией в последнее время уступают свои позиции. Доступными стали циркуляционные насосы, а преимущества их использования выглядят впечатляюще. Тем не менее, такие системы обеспечения теплом нередко встречаются в небольших домах. Основное их преимущество – полная независимость от поставок электроэнергии.

В основу их функциональности положен факт разной плотности холодного и нагретого теплоносителя — горячая вода всегда стремится вверх. В замкнутом пространстве холодные потоки вытесняют нагретые и заставляют их двигаться в сторону от источника тепла. При соблюдении некоторых правил монтажа создаются системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя. Здесь очень важно соблюсти уклоны тепловых магистралей.

Создание гравитационных систем подчиняется ряду требований:

  1. Котел желательно расположить ниже контура. Иногда его выносят в подвалы (за исключением газовых приборов) или же монтируют в углублении относительно пола. Стоит отметить, что современные отопительные устройства далеко не всегда нуждаются в подобном подходе.
  2. От котла подающий трубопровод поднимается вертикально вверх до максимально возможной точки. Таким способом создается возможность разгона теплоносителя.
  3. Открытые системы в самой верхней точке нуждаются в установке расширительного бака. В закрытых системах в этом месте монтируется автоматический отводчик воздуха. Реже устанавливается кран Маевского, который может работать исключительно в ручном режиме. Расширительный бачок в закрытых системах может быть установлен в любой другой части контура.
  4. Теплоноситель, имея потенциал кинетической энергии, проходит все радиаторы отопления, отдавая запас тепла. По возвращении к отопительному агрегату цикл повторяется.

В системах с естественной циркуляцией количество запорной арматуры сводится к минимуму. Жесткие требования и относительно диаметра труб — он не должен быть меньше 32 мм. Все это направлено на снижение гидравлического сопротивления схемы.

Принудительные

Подключение к котлу

В данных вариантах систем используется внешняя подача теплоносителя, а в автономных схемах монтируется циркуляционный насос. При этом они успешно используются в закрытых и открытых вариантах. Преимущества данного решения:

  1. Монтаж труб может выполняться без уклона строго в горизонтальной плоскости. Хотя на практике большинство специалистов рекомендуют оставлять хотя бы небольшой уклон. Это предоставляет некоторые дополнительные возможности (описаны ниже).
  2. Принудительная циркуляция позволяет быстро и равномерно обогреть все помещения. В гравитационных схемах радиаторы, расположенные ближе к котлу, всегда теплее, чем те, что установлены дальше.

Почему же предпочтительнее соблюдать уклоны? Все очень просто. Это дает возможность полноценно использовать систему при отключениях электричества. Циркуляционные насосы всегда монтируются через байпас. На основной трубе ставится кран, который закрыт при работающем насосе. Если нет электричества, кран открывается, и теплоноситель может циркулировать под воздействием гравитации. Получается практически энергонезависимая система.

Одно- или двухтрубные варианты

Вариант двухтрубной системы

Однотрубная отопительная система выглядит довольно просто — к одной магистрали параллельно или последовательно подключены радиаторы отопления. Здесь нет обратки. Несомненным достоинством такого решения является минимальный расход материалов. Однако недостаток еще более существенный — очень большая разница температуры между первым и последним радиатором отопления.

Двухтрубная система лишена этого недостатка. Более того, установив на каждой батарее кран, пользователь имеет возможность регулировки температуры по комнатам. Использование системы сопровождается дополнительными преимуществами:

  • Приблизительно одинаковая температура батарей. Естественно, что некоторый разброс все-таки остается. Однако назвать его существенным никак нельзя.
  • Экономия ресурсов. Неиспользуемые помещения можно закрыть и снизить температуру в них до минимума.

Магистрали для обратной циркуляции желательно выполнять из труб меньшего диаметра. Так удастся избежать движения теплоносителя по короткому контуру, когда горячим остается только первый радиатор отопления.

Вертикальная или горизонтальная разводка

Подключение отопления в многоэтажном доме

Варианты отличаются способом транспортировки теплоносителя. К примеру, одноэтажные здания все без исключения имеют горизонтальную разводку системы теплоснабжения. Вертикальная возможна в строениях большей этажности. В многоквартирных домах она доминирует. Хотя на практике чаще всего встречаются комбинированные методы подачи тепла:

  • В домах советской постройки. Наряду с вертикальными там встречаются участки горизонтальной подачи теплоносителя.
  • Во многих новостройках. Здесь все еще более запутанно. Многие здания оснащены разводкой, которая сочетает оба метода. Специалисты уже успели окрестить ее перекрестной.

В частных постройках тоже возможны комбинированные варианты. Они встречаются в двухэтажных домах и одноэтажных строениях, если котельная расположена в подвале.

Подключение отопительных приборов

Разные подходы используются, в основном, при монтаже секционных отопительных устройств. Радиаторы и конвекторы могут подключаться такими способами:

  • Боковой. Наиболее популярный вариант. Он используется в квартирах и подавляющем большинстве частных домов. Характеризуется тем, что ввод и вывод отопительного прибора расположены с одной боковой стороны. Очень короткая подводка от основной магистрали. К недостаткам можно отнести небольшой перепад температуры между отдельными секциями батареи.
  • Диагональный. Отличается тем, что ввод выполнен с одной стороны, а обратная магистраль подключена по диагонали устройства. Обеспечивается равномерный прогрев всей поверхности радиатора. Однако прибор требует периодической промывки — нижние части могут заиливаться.
  • Нижний. С точки зрения равномерности обогрева – практически идеальный вариант. Тем более что заиливание нижней части устройства исключено. Недостатком остается только сравнительно высокая стоимость батарей отопления и монтажных работ. Обязательно потребуется установка крана Маевского или автоматического устройства для отвода воздуха.

Стоит отметить, что способ подключения не играет существенной роли в эффективности работы системы отопления. Наверное, из-за этого потребители не придают особого значения решению этого вопроса.

Ключевые элементы системы

Если в городской квартире пользователя интересуют только батареи, то в частном домовладении важны все основные элементы системы отопления.

Котел

Элемент отопительной системы

Это теплогенератор, превращающий потенциал энергетических ресурсов в тепло. Приборы отличаются по типу используемого топлива:

  • Газовые. Наиболее экономные устройства. Они выгодны, прежде всего, из-за низкой стоимости магистрального газа. Сжиженное или баллонное топливо поднимают стоимость киловатта тепловой энергии в разы.
  • Твердотопливные. По экономичности уверенно занимают вторую позицию. Могут использоваться практически в любом регионе страны, где есть ресурс, который способен гореть. В качестве топлива используются дрова, уголь, брикеты, торф, твердые органические отходы и прочее. Основное неудобство – потребность в частых загрузках топлива.
  • Жидкотопливные. Могут работать полностью в автоматическом режиме. Используются нечасто из-за сравнительно высокой стоимости сырья и выделяемого во время работы запаха. Небезопасно и хранение запасов горючей жидкости на приусадебном участке.
  • Электрические. Используют самый дорогой ресурс. Очень редко монтируются в качестве основного источника тепла. Намного чаще встречаются как дополнительный вариант. Комбинируются с любым другим из перечисленных выше способов отопления.

Производители даже предлагают к реализации комбинированные отопительные котлы. Приобретая такое оборудование, стоит иметь в виду, что КПД устройства уступает специализированным моделям.

Трубы

Магистрали, выполненные из стальных труб, довольно часто устанавливаются в городских многоэтажках по сей день. А вот в частном строительстве используют преимущественно более современные материалы:

  • Оцинкованная сталь. По прочности не уступает традиционной черной стали, а по устойчивости к коррозии значительно превосходит ее.
  • Гофрированная нержавейка. Кроме всех преимуществ, характерных для оцинкованных металлов, отлично гнется. Соединения выполняются специальными фитингами и силиконовыми уплотнителями. При сборке магистралей не используются резьбы, что позволяет выполнить работы быстро.
  • Полиэтилен. Легкий и прочный полимер соединяется обыкновенным низкотемпературным паяльником. Для систем отопления и горячего водоснабжения производители предлагают трубы, армированные фиброй или алюминием. Они очень прочные и обладают низким коэффициентом линейного расширения.
  • Сшитый полиэтилен. Отличный материал для обустройства популярных «теплых полов». Высокая стойкость к температурным колебаниям, механическая прочность и гибкость отличают его от обыкновенного полиэтилена.
Радиаторы

Форма и размер радиатора выполнены под заказ

Розничная сеть насыщена самыми разными предложениями. Подобно трубам, отопительные приборы принято различать по материалу изготовления:

  • Чугунные. Хорошо противостоят коррозии и устойчивы к высоким температурам. Не выдерживают резких ударов и частых циклов «нагрева-охлаждения».
  • Стальные. Существует несколько вариантов исполнения этих устройств — трубчатые, пластинчатые, регистры и конвекторы. Уязвимы для ржавчины, а пластинчатые модели и для механического воздействия. Выгодно отличаются низкой стоимостью.
  • Алюминиевые. Еще один сравнительно недорогой вид приборов. Обладают отличной теплоотдачей и устойчивостью к окислительным процессам. Нельзя использовать в системах, содержащих медь. Эти два металла образуют гальваническую пару, что отрицательно сказывается на сроке службы алюминиевых радиаторов.
  • Биметаллические. Удачное конструктивное решение, позволяющее собрать в одном устройстве достоинства двух разных металлов.

Вот вкратце об основных отличительных особенностях и конструктивных элементах отопительных систем для частного дома. Готового рецепта отопления нет. Для каждой постройки всегда найдется исключение, которое категорически не подойдет для другой. Важно к составлению проекта привлекать квалифицированных специалистов с большим практическим опытом. Их знания помогут избежать многих ошибок.

Похожие записи

Комментарии и отзывы к материалу

gidotopleniya.ru

Отопление своими руками, Схема отопления

Системы водяного отопления по своим конструктивным особенностям подразделяются на несколько разновидностей:

  • с вертикальными и горизонтальными стояками;
  • с тупиковой схемой и с попутным движением воды (в зависимости от того, как проложена магистраль);
  • с верхней и нижней подводкой (в зависимости от места прохождения стояка с горячей водой);
  • однотрубные и двухтрубные (в зависимости от того, как присоединяются нагревательные устройства).

Основные элементы системы отопления

Система отопления, работающая в автономном режиме, состоит из множества элементов. Чтобы ясно представлять, как работает вся система, необходимо знать назначение и принцип действия входящих в нее устройств.

Котел

Это основной элемент любой системы отопления. Именно в котле происходит процесс сгорания топлива, здесь тепло, выделяющееся при этом, передается теплоносителю (воде или антифризу).В настоящее время выпускается 2 вида котлов, различающихся по своим функциональным особенностям: одно- и двухконтурные котлы.

Одноконтурные котлы выполняют только одну функцию — отопление. Двухконтурный котел используется для отопления помещения, а также для нагрева воды. Считается, что одноконтурный котел более надежен и удобен в применении: если он сломается, в накопителе все равно останется запас горячей воды. В случае если из строя выйдет двухконтурный котел, дом останется без тепла и без горячей воды. Однако среди владельцев дачных домов большей популярностью пользуются двухконтурные системы.

В одноконтурной системе вода нагревается в котле и движется по трубам к радиаторам, затем снова возвращается в котел. В двухконтурные котлы вмонтированы специальные приборы, которые нагревают воду для бытовых целей. Вместе с двухконтуриыми котлами продаются накопители, так называемые бойлеры.

В зависимости от того, где установлены котлы, они бывают напольными или настенными. Положение на рынке настенных котлов в последнее время изменилось в их пользу. Не подлежит сомнению, что подвесные котлы, в которых используются, как правило, атмосферные газовые горелки, гораздо лучше приспособлены к. колебаниям давления газа в магистральных трубопроводах (напольные котлы в таких ситуациях достаточно быстро выходят из строя).

Технология утепления деревянного дома поможет удержать и сохранить тепло.

Горелка

Теплогенераторы, работающие па газовом топливе, подразделяются по типу применяемых горелок. Они бывают вентиляторными и атмосферными.

Котлы, оснащенные вентиляторными горелками, работают без перебоев при пониженном давлении, однако отличаются одним существенным недостатком они очень шумные.

Котлы с атмосферными горелками, наоборот, работают бесшумно, однако могут работать только в том случае, если давление газа не ниже 150 мм вод, ст. Если давление снижается, котел начинает работать примерно на 80% мощности, в результате горелка прогорает.

С вентиляторными горелками этого не случается, поэтому лучше выбрать именно их.

Воздушный клапан

Воздушный клапан предусмотрен для выведения воздуха из системы. Сначала систему заполняют жидкостью до тех пор, пока в ней не останется воздуха, Однако в процессе нагрева могут появиться воздушные пузырьки, которые образуют воздушные пробки и препятствуют прохождению воды по батареям и трубам, Именно для этого и нужен воздушный клапан — он автоматически выводит появившуюся воздушную пробку

Расширительный бачок

Система водяного отопления имеет определенную вместимость, Внутреннее гидравлическое давление в замкнутой системе, заполненной водой, при повышении температуры также увеличивается, что может привести к аварии, поскольку данное повышение давления может превзойти предел прочности отдельных элементов системы.

Для того чтобы предотвратить подобное осложнение, в систему водяного отопления вводится расширительный бачок, Помимо этого, он выполняет еще несколько функций:

  • восполнение убыли объема воды в системе при понижении ее температуры и незначительной утечке;
  • удаление из бачка открытого типа избытка воды в водосток;
  • сбор воздуха, выделяющегося из воды при ее нагревании в теплогенераторе.

Расширительные бачки бывают двух типов: открытого и закрытого.

Первый представляет собой емкость, дно которой соединено с отопительной системой; уровень воды в бачке зависит от объема жидкости в системе.

Второй — это герметичная металлическая емкость, разделенная внутри мембраной из термостойкой резины на воздушную и жидкостную камеры.

Циркуляционный насос

Циркуляционный насос используется для движения теплоносителя в системе с принудительной циркуляцией. Он представляет собой чугунный корпус, в котором находится ротор с закрепленной на нем крыльчаткой, Их вращением горячая вода продвигается по отопительной системе.

Бойлер

Для подогрева горячей воды в системах автономного водоснабжения используются бойлеры, то есть аккумулирующие баки, в которых нагревание происходит за счет теплообмена между теплоносителем и холодной водой, поступающей в бойлер из системы водоснабжения.

Накопительные бойлеры имеют различные объемы аккумулирующего бака горячей воды 100-1000 л.

Трубы

Трубы, используемые для систем отопления, бывают 3 видов:

  • стальные;
  • медные;
  • полимерные.

Наиболее популярны трубы последнего вида, они сравнительно недороги и удобны и монтаже. Медные трубы очень красивы, не ржавеют, но дороги и очень сложны в монтаже. Что касается стальных труб, то они всем известны, поскольку установлены в большинстве городских квартир.

Радиаторы

Радиаторы бывают 4 видов:

  • стальные;
  • чугунные;
  • алюминиевые;
  • биметаллические

Для установки в дачном доме целесообразнее всего использовать стальные радиаторы. Их достоинства: высокая теплоотдача, оптимальное соотношение цены и качества, небольшое водосодержание.

Недостатки: не выносят слива теплоносителя, открытых систем отопления, неустойчивы к диффузии кислорода.

Антифриз

Если зимой вы в доме не живете и система отопления выключена, вода, замерзая, может разорвать как трубы, так и сам котел. Именно для итого в качестве теплоносителя следует использовать антифриз.

Однако при применении следует знать его существенные отличия от воды, как то: пониженная теплоемкость, повышенная вязкость, образование слоя нагара. Помимо этого, следует иметь в виду, что антифриз нельзя использовать в оцинкованных трубах.

На рынке строительных материалов появились в продаже импортные нетоксичные пропиленгликолевые антифризы. В свою очередь, российские производители также стали выпускать антифризы на основе экологически чистых веществ Поэтому, прежде чем заливать что-то в систему, обязательно посоветуйтесь со специалистом.

Терморегуляторы

Для автоматического поддержания нужной температуры отопительные приборы снабжены терморегуляторами, которые состоят ил 2 частей: регулирующего крана и термоголовки. Нужную температуру воздуха можно установить поворотом термоголовки. 13 ней же присутствует состав, который расширяется при повышении температуры и механически воздействует па регулирующий крап.

С помощью терморегуляторов можно в разных комнатах поддерживать разную температуру.

www.ysadba.org

Основные элементы системы отопления – рекомендации по размещению

Системы отопления в целом и ее элементы, вследствие низкой художественной выразительности, пока еще не стали украшением современных жилища и офисов, поэтому в соответствии с архитектурными и строительными нормами их рекомендуется выполнять в «скрытном» виде, но в местах, доступных и удобных для обслуживания и ремонта.  Основные элементы системы отопления – это теплогенераторы, распределительные трубопроводы, группа безопасности, циркуляционный насос, расширительный бак, отопительные приборы. От их правильного архитектурного размещения  зависит эффективность работы системы отопления в целом.

Теплогенераторы (отопительные котлы, а также циркуляционные и подпиточные насосы, в ряде случаев и расширительные баки) рекомендуется выносить в отдельные, изолированные помещения с хорошей вентиляцией и отоплением. Небольшие котлы и теплообменники для квартирных и котеджных систем отопления мощностью до 30 кВт допускается размещать в подсобных (но не в жилых!) помещениях – на лестничных площадках, в прихожих, тамбурах, кухнях, в подвальных помещениях, в теплых хозяйственных пристройках, а в последние годы и на крышах зданий в специальных недоступных для посторонних лиц помещениях.

Открытый расширительный бак и подающие распределительные трубопроводы размещают на чердаке, а обратные сборные трубопроводы – в подвальной части здания, как правило, вдоль капитальных стен.

Главный стояк изолируют теплоизоляцией и размещают в вертикальном канале-штробе, разводящие линии и стояки в пределах чердака также изолируют, а в пределах жилого пространства размещают открыто в углах комнат и помещений.

В новейших проектах систем поквартирного отопления многоэтажных зданий разводящие стояки также изолируют и размещают в закрытых каналах-штробах, а подводящие к отопительным приборам линии «прячут» в полу и стенах здания.

Отопительные приборы, наоборот, навешивают и закрепляют в подоконном проеме открыто, по центру окна. Это приборы «дыхательного» типа, они предотвращают стекание от окна к полу холодных потоков воздуха, разбавляя их подогретыми, и обеспечивают нормальную циркуляцию и подвижность воздуха в объеме помещения. Всякое закрытие приборов художественными экранами, шторками, навесами и др. нарушает и снижает их теплотехническую эффективность, поэтому эти «украшения» следует считать нежелательными, а в ряде случаев недопустимыми. В сороковые годы были разработаны и конструктивно оформлены системы отопления, в которых в качестве отопительных приборов служили металлические змеевики небольшого диаметра, заделываемые в наружные стены, в перегородочные панели и в бетонные блоки. Такие системы отопления, получившие образное название «панельных», изготавливали на заводах ЖБИ и в готовом виде монтировали в здании. Панельные системы отопления не нашли широкого применения в строительстве из-за высоких тепловыделений наружу (а по существу, из-за теплотехнического несовершенства собственно панелей), трудностей в эксплуатации и ремонте, высоких требований к качеству теплоносителя. Однако накопленный опыт строительства и эксплуатации таких систем позволил позже обосновать применение напольных и потолочных конструкций водяного отопления (лучистого теплообмена) с использованием полимерных трубопроводов, современных средств управления и автоматики. Описание таких систем будет приведено в следующих статьях.

inbud.ru

Системы отопления: виды-схемы, элементы и основные понятия

В этой статье я собираюсь рассказать о том, какой бывает система водяного отопления в многоквартирном или частном доме. Нам с читателем предстоит изучить ее основные элементы, ключевые понятия и познакомиться с вариантами разводки и подключения отопительных приборов.

Схема системы отопления двухэтажного коттеджа.

Элементы и понятия

Начнем с изучения краткого словарика, который поможет читателю не путаться в терминологии.

  • Ввод отопления — участок трубопровода между ближайшим тепловым колодцем (читай — отводом от теплотрассы) и входной запорной арматурой домовой системы отопления;

Обычно граница раздела зон ответственности между Теплосетями и жилищниками проходит по первому фланцу входной задвижки. Однако возможны и другие схемы. В Инкермане, где я живу, Теплосети обслуживают и теплотрассы, и элеваторные узлы, и отопительные системы.

  • Водоструйный элеватор — сердце элеваторного узла, стальной или чугунный тройник с соплом, обеспечивающим смешивание воды из подающей и обратной ниток теплотрассы. Элеватор позволяет направить часть отработанного теплоносителя на рециркуляцию. Он обеспечивает высокую скорость теплоносителя (и, стало быть, минимальный перепад температур между концами контура) при минимальном расходе воды с подачи;

Устройство и принцип работы водоструйного элеватора.

  • Элеваторный узел — обвязка элеватора, комплекс запорно-регулирующей арматуры, обеспечивающей работу отопительной системы;

Устройство простейшего элеваторного узла.

Многоквартирный дом может иметь несколько элеваторных узлов. Как правило, один из них отвечает за отопление и подачу в дом горячей воды , остальные — только за отопление.

Элеваторный узел с врезками горячего водоснабжения.

  • Розлив (он же — отопительная лежневка, или лежак) — горизонтальный трубопровод, соединяющий между собой отопительные приборы или стояки (вертикальные трубопроводы) с отопительными приборами;

Розливы подачи и обратки в подвале многоквартирного дома.

  • Подводка — участок трубопровода, соединяющий отопительные приборы с розливом (розливами) или стояком (стояками);

Стальные подводки к радиатору.

  • Отопительный котел — источник тепла в автономной (не подключенной к теплотрассе) системе. Котлами оснащаются и системы отопления частного дома, и отдельные квартиры в многоквартирных домах новой постройки;

Справа — напольный газовый котел.

  • Расширительный бак — емкость, вмещающая избыток теплоносителя при его тепловом расширении. Бак может быть открытым (в системе, работающей при атмосферном давлении) и мембранным (в закрытой системе с избыточным давлением).

Расширительный бак для открытой системы.

Во втором случае бачок — это емкость с эластичной перегородкой, часть объема которой заполнена воздухом с небольшим избыточным давлением;

Объем мембранного расширительного бака должен быть приблизительно равен 1/10 от объема теплоносителя. В сбалансированной отопительной системе этот объем рассчитывается как 15 л на 1 КВт мощности котла.

Устройство мембранного бака.

  • Воздушник — устройство для отвода воздуха из системы отопления. Воздушники монтируются в верхней точке закрытого контура и на всех скобах, поднимающихся выше уровня розлива. В их роли могут выступать краны Маевского, автоматические воздухоотводчики или обычные краны;

На фото — кран Маевского под плоскую отвертку.

  • Предохранительный клапан — приспособление для сброса избытка теплоносителя при опасно высоком давлении;

Обычно автоматический воздушник, клапан и манометр (он нужен для зрительного контроля давления) объединяются и формируют группу безопасности, которая монтируется на отводе от розлива после котла.

Группа безопасности котла.

  • Гидравлический напор — высота водяного столба, соответствующая перепаду давлений на участке отопительного контура. Одна атмосфера (1 бар, 1 кгс/см2) соответствуют напору в 10 метров.

Элеваторный узел многоквартирного здания работает с гидравлическим напором (перепадом давлений между смесью после элеватора и обраткой) всего в 2 метра, или 0,2 кгс/см2).

Параметры

С какими параметрами работают разные системы отопления?

Для ЦО типичны давления на входе в элеваторный узел в 5 — 7 кгс/см2 на подаче и 3 — 4 кгс/см2 на обратном трубопроводе. Температура теплоносителя варьируется в зависимости от уличной температуры.

В большинстве случаев используется температурный график 150/70: в пик холодов температура подачи поднимается до 150С, а обратки — до 70С.

Температурный график 150/70.

Температура смеси (воды после смешения подачи и обратки в элеваторе, поступающей в батареи) ограничена 95 градусами в жилых и производственных зданиях и 37 градусами в детских дошкольных заведениях.

При ряде форс-мажорных обстоятельств штатные параметры давления и температуры могут быть заметно превышены.

Вот примеры таких сценариев:

  • Если быстро заполнить пустой контур или резко остановить циркуляцию в нем, на фронте потока образуется область повышенного давления. При гидроударе его значения могут достигать 25 — 30 атмосфер;

Последствия предсказать нетрудно.

  • После окончания отопительного сезона проводятся испытания теплотрасс «на плотность». В ходе испытаний давление в них повышается до 12 и более атмосфер. Входные задвижки элеваторного узла при этом должны быть перекрыты, но человеческий фактор или неисправность запорной арматуры вполне могут привести к тому, что испытываться будет не только трасса;
  • В экстремально сильные заморозки и при большом количестве жалоб на холод в квартирах в северных регионах практикуется работа элеватора без сопла. Подсос при этом глушится стальным блином, и вода поступает в отопительный контур прямо из подающей нитки трассы. А ее температура в пик холодов, как мы помним, может достигать 150С.

Вода с подачи теплотрассы напрямую попадает в отопительный контур.

В системе автономного отопления типично давление в 1,5-2,5 кгс/см2 при температуре 70-75С на подаче и 50-55С на обратке. Эти параметры при правильном расчете отопительной системы стабильны и не зависят от внешних факторов.

Классификация видов

По каким признакам могут классифицироваться водяные системы отопления?

Естественная и принудительная циркуляция

Большинство систем отопления многоквартирных и частных домов работает с принудительной циркуляцией. Теплоноситель приводит в движение перепад давлений в теплотрассе или собственный циркуляционный насос — компактный прибор с центробежной крыльчаткой, имеющий производительность в единицы кубометров в час и создающий гидравлический напор до 6 — 10 метров.

Устройство насоса малой мощности.

Достоинство таких систем — высокая скорость движения теплоносителя.

Это означает:

  • Быстрый и равномерный нагрев отопительных приборов при запуске;
  • Минимальный перепад температуры между первыми и последними по ходу теплоносителя батареями в процессе работы.

Ахиллесова пята принудительной циркуляции — энергозависимость. При длительных отключениях электроэнергии дом остается без тепла.

Системы с естественной циркуляцией (гравитационные) работают за счет разницы в плотности горячей и холодной воды.

Гравитационная система.

Они устроены так:

  • Котел опускается на минимальный уровень относительно остальной части отопительного контура — в приямок, цокольный этаж или подвал;
  • Сразу после котла формируется разгонный коллектор — вертикальная труба, заканчивающаяся в верхней точке контура. Через нее нагретая вода вытесняется вверх более холодными и плотными массами теплоносителя;
  • Затем она самотеком движется по проложенному с постоянным уклоном розливу, постепенно отдавая тепло радиаторам, и возвращается к теплообменнику котла остывшей.

Гидравлический напор в системе равен разнице в высоте между теплообменником котла и радиаторами.

Минимальный гидравлический напор в такой системе компенсируется увеличенным диаметром розлива.

Компромиссом между гравитационной и принудительной циркуляцией является схема отопления, в которой циркуляционный насос врезается не в разрыв розлива, а параллельно ему. Между врезками монтируется обратный клапан (обычно шариковый) или шаровый кран.

Шариковый обратный клапан.

Как работает такая схема водяного отопления?

  • При наличии электроэнергии циркуляция теплоносителя обеспечивается работающим насосом. Байпас между врезками перекрыт краном или сработавшим благодаря перепаду давлений клапаном;
  • При отключении насоса система отопления автоматически (при наличии обратного клапана) или вручную (краном) переключается в режим естественной циркуляции. Вода начинает двигаться через байпас.

Врезка насоса в гравитационную систему.

Открытая и закрытая

Разница между ними понятна и очевидна. В первом случае контур сообщается с атмосферой и работает при гидростатическом давлении, соответствующим высоте водяного столба (читай — расстоянию по вертикали от нижней точки розлива до уровня воды в открытом расширительном баке). Во втором случае в контуре создается избыточное давление, поддерживаемое мембранным расширительным бачком.

Достоинство открытой системы — предельная простота. Открытый расширительный бак в ней совмещает функции собственно расширительного бачка, предохранительного клапана и воздушника. В сущности, он является единственным элементом обвязки котла.

Открытая система с твердотопливным котлом и принудительной циркуляцией.

В закрытой системе теплоноситель не контактирует с атмосферой и не испаряется. При отсутствии утечек его обновление в закрытом контуре не требуется от слова «совсем». Это означает отсутствие ила, минеральных отложений на стенках труб и, соответственно, максимальный ресурс всех элементов системы.

Горизонтальная и вертикальная

Горизонтальная и вертикальная разводки вполне предсказуемо различаются ориентацией в пространстве. В чистом виде вертикальные системы отопления практически не встречаются, а вот горизонтальные вполне типичны для одноэтажных построек.

Вертикальная отопительная система.

В многоквартирных зданиях и частных домах высотой более одного этажа схемы систем отопления обычно включают и горизонтальные, и вертикальные участки. Например, проложенный по подвалу или чердаку отопительный розлив — типичная горизонтальная разводка, а стояк, проходящий через несколько комнат или квартир — вполне себе вертикальная.

Однотрубная и двухтрубная

Однотрубная система, или ленинградка представляет собой кольцо розлива, проходящее по периметру дома или его этажа. Отопительные приборы подключаются в разрыв розлива или параллельно ему.

Во втором случае владелец имеет возможность отключить отдельный радиатор, на сбрасывая весь контур, и регулировать теплоотдачу батарей независимо друг от друга.

Однотрубная ленинградка. Радиаторы подключены параллельно розливу и снабжены отсекающими кранами на подводках.

В двухтрубной системе по отапливаемому помещению прокладывается два розлива — подача и обратка. Отопительные приборы (или стояки с несколькими приборами) подключаются к обоим розливам.

Двухтрубная разводка.

Именно двухтрубная система отопления типична для всех многоквартирных домов современной постройки. Однотрубные ленинградки монтировались в малоэтажных домах и бараках послевоенной постройки.

Тупиковая и попутная

Существует две разновидности двухтрубных систем — тупиковая и попутная.

В первом случае теплоноситель при перемещении из подающего в обратный трубопровод меняет направление движения на противоположное. Такая схема позволяет разводке отопления обойти любые препятствия — дверные проемы, панорамные окна и т.д.

Тупиковая двухтрубная разводка в квартире-студии.

Однако у тупиковой схемы есть серьезный недостаток. Ближние к котлу нагревательные приборы представляют собой байпас для теплоносителя. Основной объем воды будет циркулировать именно через них; дальние радиаторы будут заметно холоднее, а в сильные морозы и вовсе могут замерзнуть.

Эта проблема решается дросселированием подводок к ближним радиаторам. Так называемая балансировка системы позволяет выровнять температуру всех отопительных приборов. На подводки монтируются игольчатые дроссели (они позволяют регулировать теплоотдачу приборов своими руками) или термоголовки, выполняющие регулировку в полуавтоматическом режиме.

Дроссель на подводке к радиатору.

Проблема неравномерного нагрева радиаторов очень остроумно решена в попутной схеме, носящей название петли Тихельмана. Фактически, в ней формируется несколько параллельных контуров одинаковой длины и одинакового гидравлического сопротивления. В ней любое количество радиаторов всегда будет иметь примерно одинаковую температуру.

Вариант петли Тихельмана для двухэтажного дома.

Нижний и верхний розлив

Верхней разводкой, или верхним розливом называется схема двухтрубного отопления с вынесенной на чердак подачей. Розлив обратки прокладывается по подвалу; каждый стояк представляет собой перемычку между ними. Отсекающие стояк вентиля или краны ставятся, соответственно, вверху и внизу.

Схема верхнего розлива в пятиэтажном доме. Подача проложена по чердаку.

Недостаток такой схемы — большие затраты времени на отключение отдельного стояка. Огромное преимущество — предельно простой запуск: чтобы ввести в работу сброшенный контур, нужно лишь открыть запорную арматуру на подаче и обратке и стравить воздух из находящегося в верхней точке розлива подачи расширительного бака.

В доме с нижней разводкой (нижним розливом) лежневки подачи и обратки прокладываются по подвалу. Стояки поочередно подключаются к обоим розливам и попарно соединяются перемычками, расположенными на верхнем этаже или (реже) вынесенными на чердак.

Участок системы отопления в доме с нижним розливом.

Как нижний розлив выглядит на фоне верхнего в плане удобства эксплуатации?

  • Отключение стояков занимает меньше времени: краны находятся рядом друг с другом и в одном помещении;

Неудобство лишь в том, что для ремонта приходится сбрасывать не только проблемный стояк, но и парный к нему.

  • Цена простоты отключения — неудобство запуска отопительной системы после ее сброса. Для возобновления циркуляции в стояках нужно стравить воздух из перемычек на каждой паре стояков.

Примерно так.

В многоквартирном доме запуск осложняется тем, что владельцы верхних квартир далеко не всегда находятся дома в рабочее время обслуживающих здание слесарей.

Коллекторная и последовательная

В типичной последовательной схеме теплоноситель проходит все отопительные приборы поочередно. Этим обусловлен разброс температур между ними. Коллекторная схема подразумевает параллельное подключение приборов к общему коллектору.

Это дает:

  • Независимую регулировку температур всех радиаторов из одного пункта;
  • Одинаковую температуру на них в отсутствие дросселирования.

У коллекторной разводки, впрочем, есть два очевидных недостатка:

  1. Материалоемкость;
  2. Необходимость скрытой прокладки подводок в стяжке или в фальшстенах. Очевидно, что несколько пар тянущихся по стенам труб не украсят дизайн жилого помещения.

Отопительный коллектор.

Конвекционная и внутрипольная

Традиционное отопление радиаторами (секционными и панельными), конвекторами и регистрами называется конвекционным потому, что именно конвекция (перемешивание воздуха за счет разницы в плотности горячих и холодных воздушных масс) обеспечивает относительно равномерное распределение тепла.

Я намеренно употребил определение «относительно равномерное». Дело в том, что при конвекционном отоплении воздух под потолком всегда нагрет сильнее, чем на уровне пола.

Между тем любой уважающий физические законы домовладелец не имеет обыкновения проводить свободное время на потолке. Тепло нужно на полу. Нагрев воздуха в верхней части жилой комнаты имеет лишь одно следствие — большую утечку тепла через перекрытие.

Водяной теплый пол — это трубчатый теплообменник, уложенный в стяжку или в теплораспределительные алюминиевые пластины под чистовое покрытие, имеющее достаточно высокую теплопроводность. Нагрев превращает весь пол в отопительный прибор. Кроме субъективного ощущения комфорта, внутрипольное отопление обеспечивает заметную экономию тепла за счет снижения средней температуры в помещении.

Распределение температур при разных схемах обогрева.

Монтаж водяного теплого пола.

Чем больше разница температур между улицей и домом, тем больше тепла улетучивается через ограждающие конструкции.

Подключение отопительных приборов

Вначале — пара общих правил, относящихся к системам отопления многоквартирных домов.

  1. Если на подводках к радиатору стоят отсекающие краны, дроссели или термоголовки, между подводками обязательно должна стоять перемычка. Иначе запорно-регулирующая арматура будет препятствовать нормальной циркуляции теплоносителя в стояке;

Перемычка на подводке к радиатору.

  1. Если вы живете не на верхнем этаже, радиатор категорически нельзя подключать между стояками обратки и подачи. У вас будет тепло, а вот соседи сверху начнут замерзать. После жалобы в жилищную организацию и составления акта о самовольной переделке инженерных коммуникаций общего пользования вы будете вынуждены восстановить первоначальную схему врезки за свой счет.

Теперь — о расположении подводок относительно секционного радиатора.

Принцип работы батареи водяного отопления таков: теплоноситель циркулирует через горизонтальные коллекторы относительно большого сечения и соединяющие их тонкие вертикальные каналы в секциях. Благодаря разнице в проходимости коллекторов и каналов обеспечивается равномерный нагрев первых и последних секций.

Традиционное боковое одностороннее подключение остается эффективным, пока количество секций не превышает 8 — 10 штук. Если их больше, суммарное внутреннее сечение вертикальных каналов оказывается больше сечения коллекторов. Теплоноситель движется лишь через ближние к подводке каналы, и последние секции остывают.

Боковое одностороннее подключение алюминиевого радиатора.

Решить проблему неравномерного нагрева поможет простая инструкция: подключите батарею диагонально. В этом случае она будет равномерно прогрета по всей длине, независимо от размеров прибора.

Диагональная схема подключения.

Альтернативное решение — нижнее подключение. Оно несколько уменьшит теплоотдачу: основной объем воды будет циркулировать по нижнему коллектору, а верх секций станет прогреваться в основном за счет теплопроводности металла и теплоносителя.

Зато батарея сможет работать даже будучи завоздушенной: препятствующая циркуляции пробка будет вытеснена в верхний коллектор и не помешает движению воды по нижнему.

Нижнее двухстороннее подключение.

Заключение

Надеюсь, что мне удалось дать ответы на все вопросы читателя. Как всегда, видео в этой статье предложит вашему вниманию дополнительный материал. Я буду признателен за ваши комментарии и дополнения. Успехов, камрады!

загрузка...

otoplenie-gid.ru

Отопление своими руками, Схема отопления

Системы водяного отопления по своим конструктивным особенностям подразделяются на несколько разновидностей:

  • с вертикальными и горизонтальными стояками;
  • с тупиковой схемой и с попутным движением воды (в зависимости от того, как проложена магистраль);
  • с верхней и нижней подводкой (в зависимости от места прохождения стояка с горячей водой);
  • однотрубные и двухтрубные (в зависимости от того, как присоединяются нагревательные устройства).

Основные элементы системы отопления

Система отопления, работающая в автономном режиме, состоит из множества элементов. Чтобы ясно представлять, как работает вся система, необходимо знать назначение и принцип действия входящих в нее устройств.

Котел

Это основной элемент любой системы отопления. Именно в котле происходит процесс сгорания топлива, здесь тепло, выделяющееся при этом, передается теплоносителю (воде или антифризу).В настоящее время выпускается 2 вида котлов, различающихся по своим функциональным особенностям: одно- и двухконтурные котлы.

Одноконтурные котлы выполняют только одну функцию — отопление. Двухконтурный котел используется для отопления помещения, а также для нагрева воды. Считается, что одноконтурный котел более надежен и удобен в применении: если он сломается, в накопителе все равно останется запас горячей воды. В случае если из строя выйдет двухконтурный котел, дом останется без тепла и без горячей воды. Однако среди владельцев дачных домов большей популярностью пользуются двухконтурные системы.

В одноконтурной системе вода нагревается в котле и движется по трубам к радиаторам, затем снова возвращается в котел. В двухконтурные котлы вмонтированы специальные приборы, которые нагревают воду для бытовых целей. Вместе с двухконтуриыми котлами продаются накопители, так называемые бойлеры.

В зависимости от того, где установлены котлы, они бывают напольными или настенными. Положение на рынке настенных котлов в последнее время изменилось в их пользу. Не подлежит сомнению, что подвесные котлы, в которых используются, как правило, атмосферные газовые горелки, гораздо лучше приспособлены к. колебаниям давления газа в магистральных трубопроводах (напольные котлы в таких ситуациях достаточно быстро выходят из строя).

Технология утепления деревянного дома поможет удержать и сохранить тепло.

Горелка

Теплогенераторы, работающие па газовом топливе, подразделяются по типу применяемых горелок. Они бывают вентиляторными и атмосферными.

Котлы, оснащенные вентиляторными горелками, работают без перебоев при пониженном давлении, однако отличаются одним существенным недостатком они очень шумные.

Котлы с атмосферными горелками, наоборот, работают бесшумно, однако могут работать только в том случае, если давление газа не ниже 150 мм вод, ст. Если давление снижается, котел начинает работать примерно на 80% мощности, в результате горелка прогорает.

С вентиляторными горелками этого не случается, поэтому лучше выбрать именно их.

Воздушный клапан

Воздушный клапан предусмотрен для выведения воздуха из системы. Сначала систему заполняют жидкостью до тех пор, пока в ней не останется воздуха, Однако в процессе нагрева могут появиться воздушные пузырьки, которые образуют воздушные пробки и препятствуют прохождению воды по батареям и трубам, Именно для этого и нужен воздушный клапан — он автоматически выводит появившуюся воздушную пробку

Расширительный бачок

Система водяного отопления имеет определенную вместимость, Внутреннее гидравлическое давление в замкнутой системе, заполненной водой, при повышении температуры также увеличивается, что может привести к аварии, поскольку данное повышение давления может превзойти предел прочности отдельных элементов системы.

Для того чтобы предотвратить подобное осложнение, в систему водяного отопления вводится расширительный бачок, Помимо этого, он выполняет еще несколько функций:

  • восполнение убыли объема воды в системе при понижении ее температуры и незначительной утечке;
  • удаление из бачка открытого типа избытка воды в водосток;
  • сбор воздуха, выделяющегося из воды при ее нагревании в теплогенераторе.

Расширительные бачки бывают двух типов: открытого и закрытого.

Первый представляет собой емкость, дно которой соединено с отопительной системой; уровень воды в бачке зависит от объема жидкости в системе.

Второй — это герметичная металлическая емкость, разделенная внутри мембраной из термостойкой резины на воздушную и жидкостную камеры.

Циркуляционный насос

Циркуляционный насос используется для движения теплоносителя в системе с принудительной циркуляцией. Он представляет собой чугунный корпус, в котором находится ротор с закрепленной на нем крыльчаткой, Их вращением горячая вода продвигается по отопительной системе.

Бойлер

Для подогрева горячей воды в системах автономного водоснабжения используются бойлеры, то есть аккумулирующие баки, в которых нагревание происходит за счет теплообмена между теплоносителем и холодной водой, поступающей в бойлер из системы водоснабжения.

Накопительные бойлеры имеют различные объемы аккумулирующего бака горячей воды 100-1000 л.

Трубы

Трубы, используемые для систем отопления, бывают 3 видов:

  • стальные;
  • медные;
  • полимерные.

Наиболее популярны трубы последнего вида, они сравнительно недороги и удобны и монтаже. Медные трубы очень красивы, не ржавеют, но дороги и очень сложны в монтаже. Что касается стальных труб, то они всем известны, поскольку установлены в большинстве городских квартир.

Радиаторы

Радиаторы бывают 4 видов:

  • стальные;
  • чугунные;
  • алюминиевые;
  • биметаллические

Для установки в дачном доме целесообразнее всего использовать стальные радиаторы. Их достоинства: высокая теплоотдача, оптимальное соотношение цены и качества, небольшое водосодержание.

Недостатки: не выносят слива теплоносителя, открытых систем отопления, неустойчивы к диффузии кислорода.

Антифриз

Если зимой вы в доме не живете и система отопления выключена, вода, замерзая, может разорвать как трубы, так и сам котел. Именно для итого в качестве теплоносителя следует использовать антифриз.

Однако при применении следует знать его существенные отличия от воды, как то: пониженная теплоемкость, повышенная вязкость, образование слоя нагара. Помимо этого, следует иметь в виду, что антифриз нельзя использовать в оцинкованных трубах.

На рынке строительных материалов появились в продаже импортные нетоксичные пропиленгликолевые антифризы. В свою очередь, российские производители также стали выпускать антифризы на основе экологически чистых веществ Поэтому, прежде чем заливать что-то в систему, обязательно посоветуйтесь со специалистом.

Терморегуляторы

Для автоматического поддержания нужной температуры отопительные приборы снабжены терморегуляторами, которые состоят ил 2 частей: регулирующего крана и термоголовки. Нужную температуру воздуха можно установить поворотом термоголовки. 13 ней же присутствует состав, который расширяется при повышении температуры и механически воздействует па регулирующий крап.

С помощью терморегуляторов можно в разных комнатах поддерживать разную температуру.

Системы отопления: виды-схемы, элементы и основные понятия

В этой статье я собираюсь рассказать о том, какой бывает система водяного отопления в многоквартирном или частном доме. Нам с читателем предстоит изучить ее основные элементы, ключевые понятия и познакомиться с вариантами разводки и подключения отопительных приборов.

Схема системы отопления двухэтажного коттеджа.

Элементы и понятия

Начнем с изучения краткого словарика, который поможет читателю не путаться в терминологии.

  • Ввод отопления — участок трубопровода между ближайшим тепловым колодцем (читай — отводом от теплотрассы) и входной запорной арматурой домовой системы отопления;

Обычно граница раздела зон ответственности между Теплосетями и жилищниками проходит по первому фланцу входной задвижки. Однако возможны и другие схемы. В Инкермане, где я живу, Теплосети обслуживают и теплотрассы, и элеваторные узлы, и отопительные системы.

  • Водоструйный элеватор — сердце элеваторного узла, стальной или чугунный тройник с соплом, обеспечивающим смешивание воды из подающей и обратной ниток теплотрассы. Элеватор позволяет направить часть отработанного теплоносителя на рециркуляцию. Он обеспечивает высокую скорость теплоносителя (и, стало быть, минимальный перепад температур между концами контура) при минимальном расходе воды с подачи;

Устройство и принцип работы водоструйного элеватора.

  • Элеваторный узел — обвязка элеватора, комплекс запорно-регулирующей арматуры, обеспечивающей работу отопительной системы;

Устройство простейшего элеваторного узла.

Многоквартирный дом может иметь несколько элеваторных узлов. Как правило, один из них отвечает за отопление и подачу в дом горячей воды , остальные — только за отопление.

Элеваторный узел с врезками горячего водоснабжения.

  • Розлив (он же — отопительная лежневка, или лежак) — горизонтальный трубопровод, соединяющий между собой отопительные приборы или стояки (вертикальные трубопроводы) с отопительными приборами;

Розливы подачи и обратки в подвале многоквартирного дома.

  • Подводка — участок трубопровода, соединяющий отопительные приборы с розливом (розливами) или стояком (стояками);

Стальные подводки к радиатору.

  • Отопительный котел — источник тепла в автономной (не подключенной к теплотрассе) системе. Котлами оснащаются и системы отопления частного дома, и отдельные квартиры в многоквартирных домах новой постройки;

Справа — напольный газовый котел.

  • Расширительный бак — емкость, вмещающая избыток теплоносителя при его тепловом расширении. Бак может быть открытым (в системе, работающей при атмосферном давлении) и мембранным (в закрытой системе с избыточным давлением).

Расширительный бак для открытой системы.

Во втором случае бачок — это емкость с эластичной перегородкой, часть объема которой заполнена воздухом с небольшим избыточным давлением;

Объем мембранного расширительного бака должен быть приблизительно равен 1/10 от объема теплоносителя. В сбалансированной отопительной системе этот объем рассчитывается как 15 л на 1 КВт мощности котла.

Устройство мембранного бака.

  • Воздушник — устройство для отвода воздуха из системы отопления. Воздушники монтируются в верхней точке закрытого контура и на всех скобах, поднимающихся выше уровня розлива. В их роли могут выступать краны Маевского, автоматические воздухоотводчики или обычные краны;

На фото — кран Маевского под плоскую отвертку.

  • Предохранительный клапан — приспособление для сброса избытка теплоносителя при опасно высоком давлении;

Обычно автоматический воздушник, клапан и манометр (он нужен для зрительного контроля давления) объединяются и формируют группу безопасности, которая монтируется на отводе от розлива после котла.

Группа безопасности котла.

  • Гидравлический напор — высота водяного столба, соответствующая перепаду давлений на участке отопительного контура. Одна атмосфера (1 бар, 1 кгс/см2) соответствуют напору в 10 метров.

Элеваторный узел многоквартирного здания работает с гидравлическим напором (перепадом давлений между смесью после элеватора и обраткой) всего в 2 метра, или 0,2 кгс/см2).

Параметры

С какими параметрами работают разные системы отопления?

Для ЦО типичны давления на входе в элеваторный узел в 5 — 7 кгс/см2 на подаче и 3 — 4 кгс/см2 на обратном трубопроводе. Температура теплоносителя варьируется в зависимости от уличной температуры.

В большинстве случаев используется температурный график 150/70: в пик холодов температура подачи поднимается до 150С, а обратки — до 70С.

Температурный график 150/70.

Температура смеси (воды после смешения подачи и обратки в элеваторе, поступающей в батареи) ограничена 95 градусами в жилых и производственных зданиях и 37 градусами в детских дошкольных заведениях.

При ряде форс-мажорных обстоятельств штатные параметры давления и температуры могут быть заметно превышены.

Вот примеры таких сценариев:

  • Если быстро заполнить пустой контур или резко остановить циркуляцию в нем, на фронте потока образуется область повышенного давления. При гидроударе его значения могут достигать 25 — 30 атмосфер;

Последствия предсказать нетрудно.

  • После окончания отопительного сезона проводятся испытания теплотрасс «на плотность». В ходе испытаний давление в них повышается до 12 и более атмосфер. Входные задвижки элеваторного узла при этом должны быть перекрыты, но человеческий фактор или неисправность запорной арматуры вполне могут привести к тому, что испытываться будет не только трасса;
  • В экстремально сильные заморозки и при большом количестве жалоб на холод в квартирах в северных регионах практикуется работа элеватора без сопла. Подсос при этом глушится стальным блином, и вода поступает в отопительный контур прямо из подающей нитки трассы. А ее температура в пик холодов, как мы помним, может достигать 150С.

Вода с подачи теплотрассы напрямую попадает в отопительный контур.

В системе автономного отопления типично давление в 1,5-2,5 кгс/см2 при температуре 70-75С на подаче и 50-55С на обратке. Эти параметры при правильном расчете отопительной системы стабильны и не зависят от внешних факторов.

Классификация видов

По каким признакам могут классифицироваться водяные системы отопления?

Естественная и принудительная циркуляция

Большинство систем отопления многоквартирных и частных домов работает с принудительной циркуляцией. Теплоноситель приводит в движение перепад давлений в теплотрассе или собственный циркуляционный насос — компактный прибор с центробежной крыльчаткой, имеющий производительность в единицы кубометров в час и создающий гидравлический напор до 6 — 10 метров.

Устройство насоса малой мощности.

Достоинство таких систем — высокая скорость движения теплоносителя.

Это означает:

  • Быстрый и равномерный нагрев отопительных приборов при запуске;
  • Минимальный перепад температуры между первыми и последними по ходу теплоносителя батареями в процессе работы.

Ахиллесова пята принудительной циркуляции — энергозависимость. При длительных отключениях электроэнергии дом остается без тепла.

Системы с естественной циркуляцией (гравитационные) работают за счет разницы в плотности горячей и холодной воды.

Гравитационная система.

Они устроены так:

  • Котел опускается на минимальный уровень относительно остальной части отопительного контура — в приямок, цокольный этаж или подвал;
  • Сразу после котла формируется разгонный коллектор — вертикальная труба, заканчивающаяся в верхней точке контура. Через нее нагретая вода вытесняется вверх более холодными и плотными массами теплоносителя;
  • Затем она самотеком движется по проложенному с постоянным уклоном розливу, постепенно отдавая тепло радиаторам, и возвращается к теплообменнику котла остывшей.

Гидравлический напор в системе равен разнице в высоте между теплообменником котла и радиаторами.

Минимальный гидравлический напор в такой системе компенсируется увеличенным диаметром розлива.

Компромиссом между гравитационной и принудительной циркуляцией является схема отопления, в которой циркуляционный насос врезается не в разрыв розлива, а параллельно ему. Между врезками монтируется обратный клапан (обычно шариковый) или шаровый кран.

Шариковый обратный клапан.

Как работает такая схема водяного отопления?

  • При наличии электроэнергии циркуляция теплоносителя обеспечивается работающим насосом. Байпас между врезками перекрыт краном или сработавшим благодаря перепаду давлений клапаном;
  • При отключении насоса система отопления автоматически (при наличии обратного клапана) или вручную (краном) переключается в режим естественной циркуляции. Вода начинает двигаться через байпас.

Врезка насоса в гравитационную систему.

Открытая и закрытая

Разница между ними понятна и очевидна. В первом случае контур сообщается с атмосферой и работает при гидростатическом давлении, соответствующим высоте водяного столба (читай — расстоянию по вертикали от нижней точки розлива до уровня воды в открытом расширительном баке). Во втором случае в контуре создается избыточное давление, поддерживаемое мембранным расширительным бачком.

Достоинство открытой системы — предельная простота. Открытый расширительный бак в ней совмещает функции собственно расширительного бачка, предохранительного клапана и воздушника. В сущности, он является единственным элементом обвязки котла.

Открытая система с твердотопливным котлом и принудительной циркуляцией.

В закрытой системе теплоноситель не контактирует с атмосферой и не испаряется. При отсутствии утечек его обновление в закрытом контуре не требуется от слова «совсем». Это означает отсутствие ила, минеральных отложений на стенках труб и, соответственно, максимальный ресурс всех элементов системы.

Горизонтальная и вертикальная

Горизонтальная и вертикальная разводки вполне предсказуемо различаются ориентацией в пространстве. В чистом виде вертикальные системы отопления практически не встречаются, а вот горизонтальные вполне типичны для одноэтажных построек.

Вертикальная отопительная система.

В многоквартирных зданиях и частных домах высотой более одного этажа схемы систем отопления обычно включают и горизонтальные, и вертикальные участки. Например, проложенный по подвалу или чердаку отопительный розлив — типичная горизонтальная разводка, а стояк, проходящий через несколько комнат или квартир — вполне себе вертикальная.

Однотрубная и двухтрубная

Однотрубная система, или ленинградка представляет собой кольцо розлива, проходящее по периметру дома или его этажа. Отопительные приборы подключаются в разрыв розлива или параллельно ему.

Во втором случае владелец имеет возможность отключить отдельный радиатор, на сбрасывая весь контур, и регулировать теплоотдачу батарей независимо друг от друга.

Однотрубная ленинградка. Радиаторы подключены параллельно розливу и снабжены отсекающими кранами на подводках.

В двухтрубной системе по отапливаемому помещению прокладывается два розлива — подача и обратка. Отопительные приборы (или стояки с несколькими приборами) подключаются к обоим розливам.

Двухтрубная разводка.

Именно двухтрубная система отопления типична для всех многоквартирных домов современной постройки. Однотрубные ленинградки монтировались в малоэтажных домах и бараках послевоенной постройки.

Тупиковая и попутная

Существует две разновидности двухтрубных систем — тупиковая и попутная.

В первом случае теплоноситель при перемещении из подающего в обратный трубопровод меняет направление движения на противоположное. Такая схема позволяет разводке отопления обойти любые препятствия — дверные проемы, панорамные окна и т.д.

Тупиковая двухтрубная разводка в квартире-студии.

Однако у тупиковой схемы есть серьезный недостаток. Ближние к котлу нагревательные приборы представляют собой байпас для теплоносителя. Основной объем воды будет циркулировать именно через них; дальние радиаторы будут заметно холоднее, а в сильные морозы и вовсе могут замерзнуть.

Эта проблема решается дросселированием подводок к ближним радиаторам. Так называемая балансировка системы позволяет выровнять температуру всех отопительных приборов. На подводки монтируются игольчатые дроссели (они позволяют регулировать теплоотдачу приборов своими руками) или термоголовки, выполняющие регулировку в полуавтоматическом режиме.

Дроссель на подводке к радиатору.

Проблема неравномерного нагрева радиаторов очень остроумно решена в попутной схеме, носящей название петли Тихельмана. Фактически, в ней формируется несколько параллельных контуров одинаковой длины и одинакового гидравлического сопротивления. В ней любое количество радиаторов всегда будет иметь примерно одинаковую температуру.

Вариант петли Тихельмана для двухэтажного дома.

Нижний и верхний розлив

Верхней разводкой, или верхним розливом называется схема двухтрубного отопления с вынесенной на чердак подачей. Розлив обратки прокладывается по подвалу; каждый стояк представляет собой перемычку между ними. Отсекающие стояк вентиля или краны ставятся, соответственно, вверху и внизу.

Схема верхнего розлива в пятиэтажном доме. Подача проложена по чердаку.

Недостаток такой схемы — большие затраты времени на отключение отдельного стояка. Огромное преимущество — предельно простой запуск: чтобы ввести в работу сброшенный контур, нужно лишь открыть запорную арматуру на подаче и обратке и стравить воздух из находящегося в верхней точке розлива подачи расширительного бака.

В доме с нижней разводкой (нижним розливом) лежневки подачи и обратки прокладываются по подвалу. Стояки поочередно подключаются к обоим розливам и попарно соединяются перемычками, расположенными на верхнем этаже или (реже) вынесенными на чердак.

Участок системы отопления в доме с нижним розливом.

Как нижний розлив выглядит на фоне верхнего в плане удобства эксплуатации?

  • Отключение стояков занимает меньше времени: краны находятся рядом друг с другом и в одном помещении;

Неудобство лишь в том, что для ремонта приходится сбрасывать не только проблемный стояк, но и парный к нему.

  • Цена простоты отключения — неудобство запуска отопительной системы после ее сброса. Для возобновления циркуляции в стояках нужно стравить воздух из перемычек на каждой паре стояков.

Примерно так.

В многоквартирном доме запуск осложняется тем, что владельцы верхних квартир далеко не всегда находятся дома в рабочее время обслуживающих здание слесарей.

Коллекторная и последовательная

В типичной последовательной схеме теплоноситель проходит все отопительные приборы поочередно. Этим обусловлен разброс температур между ними. Коллекторная схема подразумевает параллельное подключение приборов к общему коллектору.

Это дает:

  • Независимую регулировку температур всех радиаторов из одного пункта;
  • Одинаковую температуру на них в отсутствие дросселирования.

У коллекторной разводки, впрочем, есть два очевидных недостатка:

  1. Материалоемкость;
  2. Необходимость скрытой прокладки подводок в стяжке или в фальшстенах. Очевидно, что несколько пар тянущихся по стенам труб не украсят дизайн жилого помещения.

Отопительный коллектор.

Конвекционная и внутрипольная

Традиционное отопление радиаторами (секционными и панельными), конвекторами и регистрами называется конвекционным потому, что именно конвекция (перемешивание воздуха за счет разницы в плотности горячих и холодных воздушных масс) обеспечивает относительно равномерное распределение тепла.

Я намеренно употребил определение «относительно равномерное». Дело в том, что при конвекционном отоплении воздух под потолком всегда нагрет сильнее, чем на уровне пола.

Между тем любой уважающий физические законы домовладелец не имеет обыкновения проводить свободное время на потолке. Тепло нужно на полу. Нагрев воздуха в верхней части жилой комнаты имеет лишь одно следствие — большую утечку тепла через перекрытие.

Водяной теплый пол — это трубчатый теплообменник, уложенный в стяжку или в теплораспределительные алюминиевые пластины под чистовое покрытие, имеющее достаточно высокую теплопроводность. Нагрев превращает весь пол в отопительный прибор. Кроме субъективного ощущения комфорта, внутрипольное отопление обеспечивает заметную экономию тепла за счет снижения средней температуры в помещении.

Распределение температур при разных схемах обогрева.

Монтаж водяного теплого пола.

Чем больше разница температур между улицей и домом, тем больше тепла улетучивается через ограждающие конструкции.

Подключение отопительных приборов

Вначале — пара общих правил, относящихся к системам отопления многоквартирных домов.

  1. Если на подводках к радиатору стоят отсекающие краны, дроссели или термоголовки, между подводками обязательно должна стоять перемычка. Иначе запорно-регулирующая арматура будет препятствовать нормальной циркуляции теплоносителя в стояке;

Перемычка на подводке к радиатору.

  1. Если вы живете не на верхнем этаже, радиатор категорически нельзя подключать между стояками обратки и подачи. У вас будет тепло, а вот соседи сверху начнут замерзать. После жалобы в жилищную организацию и составления акта о самовольной переделке инженерных коммуникаций общего пользования вы будете вынуждены восстановить первоначальную схему врезки за свой счет.

Теперь — о расположении подводок относительно секционного радиатора.

Принцип работы батареи водяного отопления таков: теплоноситель циркулирует через горизонтальные коллекторы относительно большого сечения и соединяющие их тонкие вертикальные каналы в секциях. Благодаря разнице в проходимости коллекторов и каналов обеспечивается равномерный нагрев первых и последних секций.

Традиционное боковое одностороннее подключение остается эффективным, пока количество секций не превышает 8 — 10 штук. Если их больше, суммарное внутреннее сечение вертикальных каналов оказывается больше сечения коллекторов. Теплоноситель движется лишь через ближние к подводке каналы, и последние секции остывают.

Боковое одностороннее подключение алюминиевого радиатора.

Решить проблему неравномерного нагрева поможет простая инструкция: подключите батарею диагонально. В этом случае она будет равномерно прогрета по всей длине, независимо от размеров прибора.

Диагональная схема подключения.

Альтернативное решение — нижнее подключение. Оно несколько уменьшит теплоотдачу: основной объем воды будет циркулировать по нижнему коллектору, а верх секций станет прогреваться в основном за счет теплопроводности металла и теплоносителя.

Зато батарея сможет работать даже будучи завоздушенной: препятствующая циркуляции пробка будет вытеснена в верхний коллектор и не помешает движению воды по нижнему.

Нижнее двухстороннее подключение.

Заключение

Надеюсь, что мне удалось дать ответы на все вопросы читателя. Как всегда, видео в этой статье предложит вашему вниманию дополнительный материал. Я буду признателен за ваши комментарии и дополнения. Успехов, камрады!

Элементы системы отопления: рекомендации по размещению

Системы отопления в целом и ее элементы, вследствие низкой художественной выразительности, пока еще не стали украшением современных жилища и офисов, поэтому в соответствии с архитектурными и строительными нормами их рекомендуется выполнять в «скрытном» виде, но в местах, доступных и удобных для обслуживания и ремонта.  Основные элементы системы отопления – это теплогенераторы, распределительные трубопроводы, группа безопасности, циркуляционный насос, расширительный бак, отопительные приборы. От их правильного архитектурного размещения  зависит эффективность работы системы отопления в целом.

Теплогенераторы (отопительные котлы, а также циркуляционные и подпиточные насосы, в ряде случаев и расширительные баки) рекомендуется выносить в отдельные, изолированные помещения с хорошей вентиляцией и отоплением. Небольшие котлы и теплообменники для квартирных и котеджных систем отопления мощностью до 30 кВт допускается размещать в подсобных (но не в жилых!) помещениях – на лестничных площадках, в прихожих, тамбурах, кухнях, в подвальных помещениях, в теплых хозяйственных пристройках, а в последние годы и на крышах зданий в специальных недоступных для посторонних лиц помещениях.

Открытый расширительный бак и подающие распределительные трубопроводы размещают на чердаке, а обратные сборные трубопроводы – в подвальной части здания, как правило, вдоль капитальных стен.

Главный стояк изолируют теплоизоляцией и размещают в вертикальном канале-штробе, разводящие линии и стояки в пределах чердака также изолируют, а в пределах жилого пространства размещают открыто в углах комнат и помещений.

В новейших проектах систем поквартирного отопления многоэтажных зданий разводящие стояки также изолируют и размещают в закрытых каналах-штробах, а подводящие к отопительным приборам линии «прячут» в полу и стенах здания.

Отопительные приборы, наоборот, навешивают и закрепляют в подоконном проеме открыто, по центру окна. Это приборы «дыхательного» типа, они предотвращают стекание от окна к полу холодных потоков воздуха, разбавляя их подогретыми, и обеспечивают нормальную циркуляцию и подвижность воздуха в объеме помещения. Всякое закрытие приборов художественными экранами, шторками, навесами и др. нарушает и снижает их теплотехническую эффективность, поэтому эти «украшения» следует считать нежелательными, а в ряде случаев недопустимыми. В сороковые годы были разработаны и конструктивно оформлены системы отопления, в которых в качестве отопительных приборов служили металлические змеевики небольшого диаметра, заделываемые в наружные стены, в перегородочные панели и в бетонные блоки. Такие системы отопления, получившие образное название «панельных», изготавливали на заводах ЖБИ и в готовом виде монтировали в здании. Панельные системы отопления не нашли широкого применения в строительстве из-за высоких тепловыделений наружу (а по существу, из-за теплотехнического несовершенства собственно панелей), трудностей в эксплуатации и ремонте, высоких требований к качеству теплоносителя. Однако накопленный опыт строительства и эксплуатации таких систем позволил позже обосновать применение напольных и потолочных конструкций водяного отопления (лучистого теплообмена) с использованием полимерных трубопроводов, современных средств управления и автоматики. Описание таких систем будет приведено в следующих статьях.

34


Смотрите также