Схема водяного отопления: виды и принцип работы

Система водяного отопления

Главная » Отопление » Система водяного отопления

Оглавление: [скрыть]

• Водяное отопление: возможные варианты схем
• Водяное отопление дома: устройство и принцип действия
  • Отопительный котел
  • Элементы отопительной системы

В нашей стране любое жилое помещение в зимнее время должно отапливаться. Применяемый с давних времен печной способ отопления сегодня малоэффективен и применяется все реже.

Наглядная схема системы отопления в частном доме.

Электрическое отопление удобно, но довольно дорого; воздушное, в отличие от Европы и Северной Америки, не получило у нас широкого распространения. Бесспорным лидером в России по-прежнему остается водяное отопление, несмотря на имеющиеся у него недостатки:

• необходимость регулярного подогрева теплоносителя (воды) в системе;
• невозможность установки без капитального ремонта помещений;
• возможность размораживания отопительной системы.

Объясняется эта популярность его несомненными достоинствами:

• для разводки нужны трубы малого диаметра;
• очень высокая удельная теплоемкость воды;
• оперативное создание и поддержание желательного температурного режима.

Следует рассотреть особенности наиболее распространенных отопительных систем, использующих в качестве теплоносителя воду.

Упор будет сделан на отопление частного дома, поскольку кардинальное изменение существующей системы отопления отдельной квартиры в многоквартирном доме весьма проблематично. Сначала о том, по каким схемам можно монтировать отопление, в том числе и водяное.

Водяное отопление: возможные варианты схем

По способу создания круговорота теплоносителя отопительные системы подразделяются на следующие типы:

1. С естественной циркуляцией. В такой системе циркуляция возникает за счет изменения плотности воды при изменении ее температуры. Нагретая вода, имеющая более низкую плотность, поднимается вверх, а на ее место поступает холодная.
2. С принудительной циркуляцией. В этой системе вынужденное движение воды создает циркуляционный насос.

Отопление с жидким теплоносителем, в том числе водяное, может различаться и схемой разводки:

Схема однотрубной системы отопления.

1. Однотрубная система отличается отсутствием обратных стояков, а охлажденная после радиаторов вода возвращается обратно в стояки подачи. Если в доме несколько этажей, на нижних этажах следует устанавливать радиаторы с большим числом секций, поскольку вода на эти этажи опускается несколько охлажденной, отдав часть своей энергии на верхних этажах. В этой схеме недопустима установка кранов перед радиаторами — перекрытие любого из них приведет к прекращению циркуляции воды в системе. Плюсы этой схемы: меньший расход труб и достаточно эстетичный вид.
2. Двухтрубная система, при которой к каждому радиатору подходят две трубы: подводящая и отводящая. Перед каждым радиатором и после него можно поставить запирающие краны, которые можно перекрыть в случае неисправности или ремонта радиатора. Кран перед радиатором может быть регулирующим, что позволит корректировать температуру в помещении. Недостатки этой схемы: больший, чем в однотрубной системе, расход труб и необходимость принудительной циркуляции.
3. Коллекторная система, когда от коллектора к каждому радиатору подведены две трубы. Простой монтаж, легкая регулировка температуры, возможность отключения отдельных участков — достоинства системы. Недостатки: необходимость установки коллектора и большая длина труб.

Кроме того, водяное отопление может различаться положением стояков:

Схемы вертикального и горизонтального отопления.

1. Вертикальное — к стоякам подключаются радиаторы разных этажей.
2. Горизонтальное — более экономичный вариант, когда радиаторы на одном этаже подсоединены к этому стояку. Их проще монтировать, требуется меньше труб, но в ходе эксплуатации неизбежно возникновение воздушных пробок.

Существуют два варианта способов подачи нагретой воды в радиаторы на этажах:

• верхняя — горячая вода поступает по вертикально стоящему стояку сначала на чердак, а оттуда спускается по стоякам к радиаторам;
• нижняя — горячая вода сразу направляется по разводящим стоякам.

Определившись со схемой, по которой предполагается осуществлять отопление, можно знакомиться с особенностями ее устройства и принципом работы.

Источник: https://www.teplo-ltd.ru/otoplenie/sistema-vodyanogo-otopleniya.html

Виды и устройство систем водяного отопления

Если забота о тепле в квартирах с централизованным отоплением лежит на плечах коммунальных компаний, то жильцам загородных строений приходится решать проблемы самостоятельно.

Самые распространенные системы водяного отопления в частных домах – водяные, так как они наиболее практичны.

Да и принцип работы системы водяного отопления достаточно прост — конструкция представляет собой замкнутую систему, в которую входят нагревательный котел, трубопровод и радиаторы.

В нашем климате без систем отопления не обойтись. Самый распространенный вид отопления помещения тот, где в качестве теплоносителя используется вода. Исключения составляют дома, в которых зимой никто не проживает. Если в холодное время года водяную систему отопления не эксплуатировать, она замерзнет.

Водяная отопительная система состоит из элементов, каждый из которых выполняет определенную функцию:

• первичные нагревательные и отопительные приборы;
• трубопроводы;
• расширительные сосуды-баки;
• циркуляционные и подпиточные насосы;
• блоки безопасности;
• дренажно-спускные устройства;
• воздуховыпускные элементы и подпиточные приборы;
• запорная и регулирующая арматура.

Устройство системы водяного отопления является двухпоточным или циркуляционным и оснащено двумя трубопроводами. Один из них — подающий, по нему теплоноситель поступает в нагревательный прибор и отдает тепло. Второй — обратный, по нему теплоноситель возвращается к нагревательному прибору.

В качестве элементов системы водяного отопления используются стальные черные водогазопроводные трубы диаметром до 50 мм, электросварные и бесшовные трубы диаметром более 50 мм. Для отопительных установок применяются трубы, которые могут работать при температуре теплоносителя до 250 °С и избыточном давлении до 1,6 МПа.

Подбирать водогазопроводные металлопластиковые трубы следует по размеру, который обозначается в миллиметрах. Для бесшовных и стальных электросварных указывается толщина стенки изделия и наружный диаметр.

Монтаж труб системы водяного отопления частного дома

Монтаж газовых труб системы водяного отопления дома производится на резьбовых соединениях или посредством сварки. К строительным конструкциям они крепятся хомутами и стальными скобами и размещаются в местах пересечения стен и перекрытий в специальных гильзах.

Тройники, муфты, крестовины и другие соединительные части газовых труб изготавливаются из чугуна или стали. Бесшовные и электросварные трубы соединяются с помощью сварки с установкой плоских фланцев. Соединение производится с использованием уплотнительных материалов.

Для резьбовых соединений применяется лента и шнур ФУМ, покрытые силиконовой или вазелиновой смазкой, а также длинноволокнистый лен на белилах, свинцовом сурике или глете.

Трубы и фитинги можно проложить в помещении двумя способами: открытым и скрытым. При открытой прокладке трубы используются как нагревательные элементы и учитываются в расчетах площади отопительных приборов. Скрытая прокладка производится в специальных каналах, бороздах, шахтах. Трубы заливаются отделочным раствором или закрываются фризовыми накладками.

Выбор подходящей схемы разводки системы водяного отопления является важной задачей при строительстве дома.

Чаще всего используются следующие схемы разводки:

• естественная или принудительная (насосная) циркуляция теплоносителя;
• двухтрубная, однотрубная, лучевая или «ленинградская» схемы.

Естественная и принудительная циркуляция

Для небольшого дома подойдет система водяного отопления с естественной циркуляцией. Основной принцип действия данной системы следующий: теплоноситель (вода) движется от отопительного котла к радиаторам и обратно под действием гидростатического напора, который образуется за счет разницы в плотности охлажденного и нагретого теплоносителя.

Нагретая в котле вода становится легче, благодаря чему поднимается по главному стояку вверх. От него по разводящим стоякам она попадает в отопительные приборы.

Во время движения по трубам постепенно остывает и становится тяжелее.

Затем охлажденная вода начинает движение вниз по обратным стоякам и общей обратной магистрали, теплоноситель возвращается в отопительный котел, где происходит вытеснение нагретой воды.

Поскольку вода охлаждается постоянно, то процесс естественной циркуляции происходит непрерывно. В системе из-за разницы температур воды образуется так называемое циркуляционное давление. Предельно допустимое значение горячей воды в системе не должно превышать +95 °С, а охлажденной — +70 °С.

Чтобы не допустить чрезмерного охлаждения воды и уменьшения давления, главный стояк закрывают теплоизоляцией. Еще один показатель, который влияет на давление, — это высота расположения нагревательного прибора над котлом. Чем выше располагается прибор, тем большее циркуляционное давление необходимо для него.

Оптимальное расстояние между отопительными приборами нижнего этажа и центром котла должно составлять 3 м.

Отопительные системы с естественной циркуляцией теплоносителя бывают с верхней и нижней разводкой.

К сожалению, система с естественной циркуляцией несовершенна:

• для оборудования нужны трубы большого диаметра, что приводит к повышенному расходу материалов и высокой стоимости установки;
• требует немалого расхода топлива;
• понадобится много времени, чтобы включить такую систему;
• в неотапливаемых помещениях система может замерзнуть;
• проложенные трубы большого диаметра выглядят неэстетично.

Чаще всего применяются отопительные системы с принудительной циркуляцией теплоносителя. В данной системе бесперебойное движение теплоносителя обеспечивается использованием циркуляционного насоса, который подключается к обратной магистрали.

Вода в схеме с принудительной циркуляцией движется за счет разности давлений между прямым и обратным ходом. Такие отопительные системы удобно использовать в многоэтажных коттеджах.

Для бесперебойной работы системы необходимо постоянное электричество.

Преимущества данной системы:

• большая теплоотдача;
• малые потери теплоносителя на испарение;
• возможность использования труб небольшого диаметра;
• возможность регулировать температуру воздуха в комнатах, а также мощность работы всей системы.

Двухтрубная система водяного отопления частного дома

Двухтрубная система водяного отопления для дома с прокладкой разводки под потолком, а обратного трубопровода — под нагревательными приборами. Вода поступает в подающую трубу, из нее проходит сквозь нагревательный прибор и следует в отводящую трубу.

Для лучшего циркуляционного давления в водяной системе отопления этого вида рекомендуется располагать котел ниже уровня нагревательных приборов — в подвале. Если такой вариант невозможен, циркуляцию воды увеличивают за счет ее охлаждения в трубах, которые расположены выше котла.

Для этого отопительные трубы проводят в комнатах открыто. Изоляции подвергается только главный стояк. Установка котла производится в хозяйственном помещении недалеко от входа и от жилых помещений. Подводящий и отводящий трубопроводы для лучшего прохождения воды должны быть с уклоном.

В системе отопления используют такой элемент, как расширительный бак — сосуд емкостью 40-50 л. Расширительный бак устанавливают либо на чердаке, либо в отапливаемом помещении. К нему подводят воду от водопровода либо заливают вручную. Чтобы вода не переливалась через край, в бак врезают переливную трубу, которая отводит лишнюю жидкость в канализацию.

Схема горизонтальной системы водяного отопления: 1 — расширительный бак; 2— нагревательные приборы; 3 — запорная арматура; 4 — обводка дверей; 5 — спуск воды из системы; 6 — котел.

Вода поступает из котла в отопительный трубопровод. Жидкость проходит по всем приборам и следует обратно в котел.

Чтобы увеличить циркуляционное давление, нагревательные приборы располагают повыше, при двухтрубной системе отопления устанавливается запорная арматура.

Однотрубная система водяного отопления частного дома

Обустройство двухэтажного дома двухтрубной системой водяного отопления не имеет смысла. На втором этаже всегда теплее, чем на первом, потому что там выше циркуляционное давление. Целесообразнее использовать однотрубную систему водяного отопления, которая обеспечивает одинаковое циркуляционное давление в нагревательных приборах на первом и втором этажах.

Данная система потребует меньшего расхода труб и трудозатрат на их монтаж. Однотрубная система функционирует следующим образом: теплоноситель нагревается до определенной температуры и последовательно обходит все радиаторы и приборы отопления, отдавая каждому часть тепла.

Но у схемы есть и недостатки: теплоотдачу для каждого прибора отопления невозможно регулировать. Кроме того, по мере отдаления от котла теплоноситель будет остывать и, следовательно, отдавать меньше тепла.

Лучевая и «ленинградская» схемы водяного отопления

Лучевая схема отличается от других подводом воды к радиаторам. К каждому прибору отопления протягиваются две трубы для прямого и обратного тока воды. У таких труб нет соединений, но протяженность их гораздо выше, чем в двухтрубной схеме. Лучевая система требует балансировки перед началом эксплуатации.

«Ленинградская» схема помогает отрегулировать теплоотдачу для каждого радиатора и применяется в однотрубной системе. Батарею оборудуют запорной арматурой и шунтируют байпасом (обходной трубой меньшего размера). В этом случае теплоноситель будет циркулировать по контуру, даже если краны на батареях полностью закрыты.

Источник: http://www.stroy-dom.net/?p=4272

Схемы водяного отопления частного дома

Для любого частного дома необходимо отопление. Существует несколько типов отопления, которые различаются между собой по способу передачи тепла:

1. Воздушное. Тепло в таких системах отопления передается с помощью горячего воздуха или дымовых газов, проходящих по воздуховодам или дымоходам.
2. Водяное. Теплопередача происходит с помощью теплоносителя – воды или антифриза, которые по трубам передают тепло от так называемого генератора тепла – котла отопления к батареям.
3. Конвекционное. При таком отоплении комната прогревается непосредственно от источника тепла. В основном это отопление с помощью электрического или газового конвектора.

Устройство водяного отопления частного дома

На рисунке изображена схема отопления частного дома с расположением основных элементов, в частности показано присоединение водяного пола и батарей.

У каждого типа отопления есть свои достоинства и недостатки, но ввиду явных преимуществ 90% случаев приходится на системы водяного отопления.

Достоинства и недостатки

К достоинствам жидкостного отопления можно отнести:

1. Хорошая теплопередача от источника тепла к обогреваемому помещению. По сравнению с воздушным типом отопления эти системы намного быстрее прогревают помещение, причем одновременно со всех сторон, где установлены батареи.
2. Вода обладает большой теплоемкостью, поэтому водяные системы способны долго сохранять тепло при правильном монтаже.
3. Возможность регулирования температуры воздуха в комнатах. Благодаря устройству регулирующей арматуры на батареях отопления или трубопроводе теплого пола, можно легко управлять системой обогрева.
4. При использовании твердотопливных котлов, большинство из которых не способно работать самостоятельно, длительное время можно запасать тепло в специальном устройстве – теплоаккумуляторе. Этот элемент способен запасать избыток тепла при работе котла и затем возвращать его в систему, когда сам котел перестает работать.

К недостаткам такого отопления можно отнести:

1. Замерзание воды в системе отопления. Это происходит при использовании такого отопления не постоянно, а периодически, например, на даче, но для его устранения можно использовать антифриз.
2. Сравнительно высокие материальные и трудозатраты на монтаж такого отопления.
3. В отдельных случаях неэстетичный вид труб и радиаторов отопления. Но современные системы предполагают укладку труб под штукатурку, а радиаторы имеют вполне опрятный вид.

Если вы решили смонтировать систему отопления частного дома самостоятельно то, прежде всего, надо изучить теорию, то есть, из чего состоит система отопления, его типы, как она проектируется и т. д., а уже потом переходить к практике.

Котел

Рассмотрим основные части системы водяного отопления.

Генератор тепла – отопительный котел. Существует несколько типов таких приборов по типу энергоносителя:

Газовый

Газовые – тепло в таких котлах производится за счет сжигания газа. Они бывают одноконтурные и двухконтурные, настенные и напольные.

К достоинствам можно отнести:

• Почти не нуждаются в обслуживании;
• Возможность полностью автоматизировать работу отопления;
• Относительно недорогой вид отопления.

Недостатки: большая стоимость установки такого оборудования, особенно если газовый трубопровод проходит далеко от частного дома, зависимость от внешнего энергоносителя, то есть неавтономная работа такого котла.

Жидкостный

Жидкостные – такие котлы работают на дизельном топливе.

Достоинства: автономность работы. Поскольку топливо можно запасти в отдельной емкости, то можно рассчитывать на автономную работу некоторое время, длительная работа без вмешательства человека.

Недостатки:

• Очень дорогое топливо для отопления.
• При низком качестве топлива форсунки устройства постоянно забиваются, и их нужно периодически чистить.
• Неприятный запах при работе котла, поэтому для его установки нужно отдельное помещение в доме.

Электрический

Электрические – работают от электрической сети. Бывают одноконтурные и двухконтурные, с автоматикой и без. По типу работы различают ТЭНовые, электродные и индукционные.

Из достоинств выделяют:

• Возможность полной автоматизации системы отопления;
• Работа агрегата практически без вмешательства хозяев дома;
• Не требует отвода горючих газов;
• Сравнительная легкость монтажа;
• Бесшумная работа.

Есть и недостатки: относительно большая стоимость электричества как теплоносителя.

Эту проблему можно частично решить установкой в доме двухтарифного счетчика, то есть такого, который ночью считает электроэнергию по тарифу намного ниже, чем днем.

Если организовать работу такого котла с помощью теплоаккумулятора и автоматики, то расход электроэнергии для его работы можно сократить на 30%, а то и больше, зависимость от внешней электросети.

Твердотопливный

Твердотопливные – тепловая энергия в таких котлах получается за счет сгорания твердого топлива: дров, угля, брикетов, пеллет.

Среди достоинств можно отметить: автономность работы – работа котла, если в нем нет систем автоматики, которые зависят от электросети, зависит только от количества запасов топлива. Именно поэтому практикуют установку таких котлов параллельно с установкой газовых или электрических, относительно дешевое топливо.

Недостатки: необходимость постоянного ухода, то есть подкладки топлива.

Эта проблема частично решается установкой в систему водяного отопления дополнительного электрокотла, теплоаккумулятора или твердотопливного котла длительного горения.

При установке в систему всех трех элементов можно к нему заглядывать не чаще двух раз в неделю, дополнительный мусор и пыль в доме, поэтому котел лучше устанавливать в подсобном помещении.

https://www.youtube.com/watch?v=vVEj7wcr1ik

В любом случае при выборе котла для водяного отопления руководствуются больше доступностью того или иного типа топлива в конкретной местности. Как говорилось выше, можно также комбинировать котлы разных типов в одной системе отопления для удобства эксплуатации.

Трубы

Второй элемент системы – трубы. Они бывают различных типов, но в современных системах отопления используются в основном полипропиленовые трубы ввиду неоспоримых достоинств.

Насос

Для нормальной работы системы, особенно напорной, необходим насос. Циркуляционные насосы отличаются друг от друга только по мощности. При выборе насоса следует руководствоваться следующим.

Чем больше в системе батарей водяного отопления и чем больше длина труб самой системы, тем мощнее насос нужно устанавливать.

Так, например, для системы из 4-5 радиаторов можно взять насос с маркировкой 25/4, где вторая цифра означает рабочий напор в атмосферах. Если в доме 10-12 радиаторов, то нужно брать насос с маркировкой 25/6.

Если планируется сделать отопление по сложной схеме, то есть несколько контуров, включая отдельный контур на теплый пол и на бойлер для горячего водоснабжения, то не обойтись без установки отдельного насоса на каждый контур. При этом нужно на каждый контур устанавливать обратный клапан для нормальной работы всей системы. Для ее стабильной работы можно взять насос чуть больше расчетной мощности.

Бачок

Расширительный бачок – обязательный элемент схемы отопления. Бывают напорные и безнапорные. Чем больше сама система, тем большего объёма потребуется бачек.

Батареи

Батареи отопления бывают разных видов и мощности. Различают следующие виды батарей отопления:

• Алюминиевые – из достоинств выделяют сравнительно малый вес, малую инерционность и эстетичный вид. Из недостатков – большая цена и небольшая прочность.
• Биметаллические – у них достоинства алюминиевых, при том они выдерживают большее давление и стоят дороже.
• Металлические – основным достоинством таких радиаторов является низкая стоимость, маленькая инерционность и хорошая теплоотдача. Недостаток – поддаются коррозии.
• Чугунные – обладают сильной инерционностью, большим весом и некрасивым внешним видом, поэтому все реже используются в современных системах отопления. Из достоинств у них – дешевизна и возможность выдерживать большое давление.

Автоматика

Для нормальной работы системы отопления существуют разные устройства климат — контроля – от простого реле времени и термостата до сложных систем автоматики, объединённых с системой «умный дом» и управляемой с помощью компьютера.

Для соединения всех элементов схемы отопления используются различные фитинги и запорная арматура.

Что касается самой системы, то различают самотечную и напорную системы отопления.

Самотечная система

Самотечная – хороша тем, что для ее работы не требуется электричества, то есть в совокупности с твердотопливным или жидкостным котлом такую систему можно считать полностью автономной. Из недостатков можно выделить большую инерционность, проблему с регулировкой температуры и большой диаметр трубопровода. На рисунке ниже изображена схема самотечной системы с основными элементами.

Безнапорная система отопления для дома

Напорная система

Напорная – отличается малой инерционностью и большей равномерностью распределения теплоносителя. Из достоинств также выделяют маленький диаметр труб и простоту регулирования температуры в частном доме. Основным недостатком является наличие в системе насоса, что делает ее неавтономной. Вариант такой системы показан на рисунке ниже.

Напорная система отопления в доме

По типу разводки труб различают однотрубную, двухтрубную, лучевую или коллекторную систему отопления:

Однотрубная

Однотрубная система хороша тем, что вся разводка выполнена по одной трубе, следовательно, она проще в монтаже и дешевле двухтрубной. При этом ее сложнее регулировать, тепло в батареях такой системы распределяется неравномерно. На рисунке ниже показана ее схема. Видно, что вода в такой системе приходит в батарею из одной трубы и возвращается в нее же.

Однотрубная схема отопления

Двухтрубная

В двухтрубной схеме есть подводящая и отводящая линии, так называемые, подача и обратка. Такие системы легче поддаются регулировке, но при этом для их монтажа необходимо вдвое больше труб. Схема представлена на рисунке. Видно, что горячая вода в батарею подается по одной трубе, а отводится – по другой.

Двухтрубная система отопления

Лучевая (коллекторная)

В коллекторной системе на подаче и обратке устанавливается по коллектору, к которым трубами подключается отдельно каждая батарея. Она хороша тем, что очень удобна в управлении и позволяет при желании даже отключить каждую отдельно взятую батарею. Такая система изображена на рисунке ниже.

Лучевая система отопления

Отдельно следует рассматривать систему отопления, где роль радиатора выполняет труба, проложенная в стяжке пола – это, так называемые, «теплые полы».

Разводка этого типа отопительной системы выполняется в основном по коллекторной схеме. Причем при установке коллекторов обязательно монтируют отдельный циркуляционный насос и автоматику для регулирования температуры теплоносителя.

Схема такой системы отопления изображена на рисунке ниже.

Система отопления «теплый пол»

Отопление своими руками. Видео

Как установить отопление частного дома своими руками можно узнать из этого видео.

Перед началом работ необходимо запроектировать будущую систему. Для этого на отдельном листе бумаги набросать план дома с указанием оконных и дверных проемов. После этого под каждым окном запроектировать установку батареи.

Мощность батарей берется из расчета 100 ватт/м² для обычной комнаты с одной внешней стеной и одним окном, 120 ватт/м² для комнаты с двумя внешними стенами и одним окном и 140 ватт/м² для двух стен и двух окон. Мощность радиаторов можно узнать в магазине. Можно брать радиаторы с мощностью на 20% больше для стабильной работы системы.

Потом просуммировав мощность батарей, можно узнать мощность котла. После этого останется рассчитать длину и диаметр трубопровода, подобрать вспомогательное оборудование и приступить непосредственно к монтажу.

Источник: https://aqueo.ru/otoplenie/shemy-vodyanogo-otopleniya.html

Система водяного отопления: устройство и принцип работы

Среди всех существующих систем отопления частного дома самым простым и доступным для большинства домовладельцев является водяное отопление, которое не требует создания особых условий для его работы. При правильно выбранных элементах системы отопления необходимо заполнить систему водой, причём сливать ее на летний период не обязательно.

Приступая к монтажу системы водяного отопления, многие мастера принимают решение скопировать схему отопления из интернета или применить схему, работающую у кого-то из знакомых.

К сожалению, чаще всего подобный подход приводит к негативному результату – полученная в итоге система либо полностью неработоспособна, либо же работает неэффективно. Это объясняется тем, что проектирование системы водяного отопления требует знания определённых нюансов, а также понимания принципа работы системы.

Чтобы правильно смонтировать систему водяного отопления, Вам следует ознакомиться с основными принципами работы системы отопления, которые мы осветим в данной статье.

Прежде всего, мы рассмотрим основные элементы системы водяного отопления, а также перечень материалов и оборудования, которые являются обязательными для функционирования системы водяного отопления.

1. Основным элементом системы отопления является водяной котёл, который отвечает за нагрев теплоносителя (в водяной системе отопления роль теплоносителя выполняет вода). Принцип работы любого котла состоит в сжигании топлива. При этом выделяемая при сжигании топлива энергия используется на нагрев воды. Для выполнения этой задачи конструкция котлов отопления содержит камеру сгорания и теплообменник, через который пропускается для подогрева вода. Нагревшаяся вода движется по системе трубопроводов, обогревая помещение.
2. Совокупность трубопроводов, которая образует замкнутую систему, в которой циркулирует теплоноситель. Таким образом, вода, подогретая за счёт сжигания порции топлива в котле, движется по трубопроводам и батареям, постепенно отдавая своё тепло окружающему воздуху, а затем попадает в теплообменник котла для подогрева. Металлические трубопроводы сейчас используются редко из-за их высокой стоимости и сложностей в монтаже такой системы. Поэтому большинство домовладельцев, занимающихся монтажом системы водяного отопления своими руками, предпочитают полипропиленовые толстостенныетрубы.
3. Батареи отопления, которые также являются теплообменниками, которые нагреваются теплоносителем, а затем отдают тепло воздуху в помещении.
4. Расширительный бак, который выполняет функцию гашения колебаний теплоносителя, вызванные увеличением объема воды при нагревании и последующим уменьшении объема воды при остывании. На рынке представлены расширительные баки открытого и закрытого типов. Расширительные баки закрытого типа представляют собой мембранные баки, работающие за счёт сжатого воздуха, что позволяет минимизировать объем расширительного бака и разместить данный бак в водяном котле.
5. Оборудование для контроля параметров работы системы, которое состоит из двух термометров и манометра. Мы советуем Вам установить термометр и в трубопроводе, подающем подогретую воду от котла и в трубопроводе, возвращающем в котёл остывшую воду, что позволит выполнить эффективную регулировку системы отопления. Манометр устанавливается в системах отопления закрытого типа для контроля уровня давления в системе.
6. Оборудование для регулировки системы отопления, которое представляет собой краны, изменяющие сечение трубопроводов. В зданиях, имеющих большую и разветвлённую систему водяного отопления следует установить набор кранов, которые дадут возможность перераспределить подогретую воду в соответствии с необходимостью. Помните, что необходимо продумать места размещения кранов для выполнения ремонтных работ, что даст возможность отсоединить какой-либо узел или отопительный прибор для замены или ремонта, не отключая систему отопления и не сливая из нее воду. Регулировка работы системы может выполняться с помощью кранов, устанавливаемых на батареях.
7. Для того чтобы эффективно устранять воздух, скапливающийся в системе отопления рекомендуем встроить в систему воздухоотводчик, который следует установить в месте, где наиболее вероятно появление воздушной пробки. Существуют автоматические воздухоотводчики, которые необходимо установить на максимальной высоте в местах наиболее вероятного скопления воздуха. Также можно применить ручные краны, называемые кранами Маевского, которые устанавливаются на батареях отопления.

Для того чтобы все вышеперечисленные элементы функционировали вода в системе должна обязательно циркулировать. Ниже перечислены основные способы обеспечения циркуляции теплоносителя в системе водяного отопления.

Способ 1 – естественная циркуляция теплоносителя. Данный способ является более сложным в проектировании, так необходимы грамотный расчёт всей системы отопления.

Циркуляция воды осуществляется за счёт работы законов природы, под действием которых нагретая вода подымается вверх по главному стояку, роль которого выполняет труба большого диаметра, на максимально возможную высоту в отапливаемом помещении, а затем опускается в батареи по системе трубопроводов.

После остывания вода, отдав тепло батареям, опускается по трубам вниз и поступает в котёл. Для работы данной системы водяной котёл располагается в самой нижней точке системы водяного отопления, что накладывает ряд ограничений на выбор конструкции котла.

 При этом необходимо использовать трубопроводы разных диаметров – по мере удаления от нагревательного котла диаметр трубопроводов должен уменьшаться. В настоящее время данный способ обеспечения циркуляции используется крайне редко.

Способ 2 – принудительная циркуляция теплоносителя, которая осуществляется за счёт встраивания в систему отопления циркуляционного насоса. Применение в системе отопления циркуляционного насоса даёт возможность монтировать трубопроводы с любым уклоном, так как насос продавит сопротивление системы и обеспечит движение воды.

Обязательно заложите в конструктивную схему воздухосборники, которые необходимо расположить в высшей точке системы, а также установите спускники воздуха в верхней точке около стояков, сепараторов, на каждой батарее (особенно это важно для алюминиевых радиаторов).

Основным недостатком данной системы является её зависимость от электричества, ведь в случае отсутствия электричества перестанет работать и система отопления. Для решения данной проблемы можно закупить источник бесперебойного питания, который сможет поддержать работу системы отопления при недлительных отключениях электричества.

Наиболее рациональным, с нашей точки зрения, является проектирование системы отопления смешанного типа, которая представляет собой систему с естественной циркуляцией, дополненную циркуляционным насосом.

Система водяного отопления может быть спроектирована по схеме с одной трубой, через которую движется нагретая котлом вода, а также по схеме с двумя трубами, одна из которых будет подающей воду, а другая обраткой.

Однотрубная система отопления требует меньшего количества труд, однако главным недостатком данной системы является сложность выполнить регуляцию температуры в отдельных комнатах. Данная система может функционировать только по схеме с верхней разводкой, поэтому её можно применять в небольших домах, имеющих чердачное помещение.

Для двухтрубной системы отопления необходимо прокладывать две трубы, по одной будет течь горячая вода, а по другой охлажденная вода. Обе трубы подсоединяются к батареям во всех помещениях соответственно своему назначению.

Обратите внимание, что при работе центральных сетей отопления вода дополнительно смягчается, что сокращает количество накипи на элементах отопительной системы, ухудшающих КПД, повышающей износ деталей, а значит сокращающих срок службы системы.

Поэтому чтобы продлить срок службы водяной системы отопления целесообразно установить систему фильтрации в трубу, подающую воду в систему.

Отметим, что наиболее действенным вариантом является заполнение системы отопления дистиллированной водой, что позволит существенно продлить срок службы всех элементов системы.

Источник: http://stroisovety.org/

Источник: http://xn—-ctbbfhrd3bdemfbfpj4j.xn--p1ai/sistema-vodyanogo-otopleniya-ustrojstvo-i-princip-raboty.html

Водяное отопление

Наиболее часто встречающимся в быту видом отопления является водяное. Уже в термине заложена информация о принципе переноса тепла от его источника к радиаторам отопления (теплообменникам).

Рассмотрим некоторые вопросы, связанные с использованием водяного отопления в доме:

• Принцип работы водяного отопления

• Преимущества использования полипропиленовых труб

• Виды водяного отопления по типу разводки

• Подбор мощности радиаторов отопления и правила их установки

Принцип работы водяного отопления

Такой вид отопления применяется в многоквартирных жилых домах, где подвод тепловой энергии осуществляется с помощью подогретой воды централизованно от теплоцентралей или котельных  по стальным трубам. Водяное отопление также распространено и в частных домах. Также, популярным становится использование электрических систем отопления.

Здесь применяются системы индивидуального отопления. В качестве теплового агрегата используются котлы, работающие на различных видах топлива или на использовании для нагрева электроэнергии. В топливных котлах в качестве энергоносителя применяется чаще всего природный газ или твёрдое топливо (уголь, дрова).

Системы индивидуального отопления имеют ряд преимуществ перед централизованным. Главное из них – это его полная автономность. Пользователь такой системы отопления может включать его при похолоданиях, выбирая необходимый режим работы. Система индивидуального водяного отопления представляет собой замкнутую систему и включает следующие компоненты:

• котёл (источник тепловой энергии);
• система отвода продуктов горения (при необходимости);
• система трубопроводов, по которым циркулирует теплоноситель (вода);
• циркуляционный водяной насос;
• радиаторы отопления;
• расширительный бачок;
• терморегулятор;
• технологические клапаны.

Тепловой агрегат – котёл – является ключевым элементом системы водяного отопления. Он осуществляет преобразование химической или электрической энергии в тепловую.

В отличии от воздушного отопления, в нём происходит нагрев воды до необходимой температуры с последующей её подачей на радиаторы отопления.

Последние имеют большую площадь рассеивания, что позволяет с помощью конвекционного нагрева воздуха отдать тепловую энергию отапливаемому помещению.

При монтаже системы отопления котёл по мощности подбирается, исходя из площади отапливаемого помещения. Это можно в первом приближении сделать по простой формуле: площадь в квадратных метрах умножают на 1,2 кВт и делят на 10. Полученная номинальная мощность котла в киловаттах применима для климатической зоны центрального региона России.

В современных системах водяного отопления используется принудительная циркуляция теплоносителя с помощью электрического водяного насоса.

При такой схеме обеспечивается равномерный прогрев всей системы и температура даже на самых удалённых батареях высокая.

Преимущества использования полипропиленовых труб

В настоящее время для монтажа систем отопления широко применяются армированные пластиковые трубы. Они по сравнению со стальными имеют ряд преимуществ:

• не боятся коррозии, имеют продолжительный срок службы (25-50 лет);
• внутри труб не  образуется накипь, не формируются сложные отложения;
• бесшумное передвижение потока жидкости по тубам;
• монолитный способ соединения труб между собой.

Монолитное соединение полипропиленовых труб обеспечивается с помощью пайки (сварки). Для этого используется специальное сварочное приспособление (по-другому, паяльник).

Технология сварки довольно проста и может быть освоена быстро любым человеком. Сама пайка занимает по времени не больше минуты.

Монолитно соединённые трубы можно укладывать под штукатуркой или прятать под любые другие виды отделки, а также заглублять в пол.

Применение для монтажа системы отопления полипропиленовых труб более выгодно, чем металлопластиковых, как технически, так и экономически. Во-первых, они сами по себе имеют цену почти в два раза ниже. Во-вторых, при монтаже трубопроводов из металлопластиковых труб применяются дорогостоящие соединительные элементы (фитинги).

Кроме того, при монолитном способе нет резьбовых соединений, которые со временем могут дать течь (например, резиновые уплотнительные прокладки потеряют упругость).

Монолитно соединённые полипропиленовые трубы имеют большую механическую прочность, а значит, более надёжные. Наконец, такие трубы допускают также замораживание (они эластичны).

После размораживания воды полипропиленовые трубы не теряют своих свойств.

Для монтажа систем водяного отопления можно применять только армированные полипропиленовые трубы (фольгой или стекловолокном). Они выдерживают температуру до + 95°С. Могут продолжительно работать при температуре теплоносителя до +75°С.

Виды водяного отопления по типу разводки

Однотрубные системы

В системах отопления с верхней разводкой прямая подача воды от котла проходит через трубу, проложенную в верхней части помещения, а возвращается в котёл через нижнюю трубу. Между верхней и нижней трубами проходят стояки, в которых расположены батареи.

Такая система подачи тепла имеет преимущества в том, что может работать без применения циркуляционных насосов, что температура в различных по удалённости от котла батареях мало отличается. К недостаткам можно отнести сложность регулировки тока воды и наличие стояков и лежаков, которые ухудшают дизайн интерьера.

В системах отопления с нижней разводкой трубопровод проходит по кругу через весь дом, возвращаясь через лежак в котёл. При таком варианте трубопровод может  последовательно соединяться с батареями.

Такая схема использует минимальную длину труб, исключаются стояки. Недостатком является неравномерный прогрев батарей в зависимости от удалённости от котла и невозможность регулировок их температур.

Двухтрубные системы

Для двухтрубной коллекторной (веерной) разводки труб характерно подключение каждого отдельно взятого радиатора к шкафу с коллекторами, в котором находятся трубопроводы подачи теплоносителя от котла и обратки.

Такую схему подключения наиболее часто применяют в больших зданиях и коттеджах. При такой разводке можно отключать некоторые радиаторы или регулировать ток теплоносителя (а значит и температуру) с помощью крана.

Так как подвод пары труб к каждой батарее отдельный, можно их прятать, например, в полу. При этом не нарушается общий дизайн интерьера. Такая схема разводки позволяет автоматизировать подачу тепла в целом и может применяться в системе управления «умный дом». Веерная система подключения требует несколько большего количества труб при монтаже.

Её можно также использовать и при проектировании и монтаже систем водяного отопления в загородных домах большой площади (порядка 1500 кв.м).

при такой схеме подача тепла осуществляется от труб, проложенных под потолком цокольного этажа, непосредственно к радиаторам отопления.

В помещениях нет никаких труб, шкафов коллекторов, расход труб минимален. Кроме того, температура по радиаторам распределяется довольно равномерно, можно регулировать каждую батарею в отдельности, вплоть до её отключения.

Гибридом этих двух систем является комбинированная. Она применяется, когда в случае лучевой разводки на каждый контур коллектора подключают сразу несколько радиаторов. Они, как правило, находятся недалеко друг от друга. Комбинированная разводка может применяться в загородных домах большой площади. Она имеет все преимущества веерной и последовательной схем подключения к отопительному котлу.

Подбор мощности радиаторов отопления и правила их установки

Отопительные приборы необходимо устанавливать только вертикально и точно под окнами. При этом центры окна и батареи должны совпадать. По высоте радиаторы во всех комнатах необходимо устанавливать на одном уровне (примерно 6-10 см от пола). Можно оценочно рассчитать необходимое количество секций батареи для отопления комнаты.

(1

Источник: http://rmnt.net/vse-o-vodyanom-otoplenii-v-dome-ustrojstvo-sostavnye-chasti-i-princip-raboty/19197

Виды системы отопления: водяное, электрическое и воздушное, фото

Виды систем отопления для дома и схемы разводки

Существует два способа обогрева помещения: локальное отопление или системное.

1. В первом случае используется только один элемент отопления, ярким примером такого способа является мобильный масляный радиатор (электрический) или печка-буржуйка (на твердом топливе). Используется он в основном для дач и других жилищ временного проживания и для временного межсезонного обогрева одной или нескольких комнат.
2. Во втором случае система состоит из ряда взаимосвязанных элементов: теплогенератора (котла, печи, камина), теплоносителя (воды, воздуха, масла, антифриза), радиаторов, труб и циркуляционного насоса. Использование отопления позволяет создать комфортную обстановку во всех частях дома, снизить расходы энергоносителя и сократить издержки при обслуживании.

Виды системы отопления

Отопительные системы разделяются на воздушные, водяные и электрические.

Виды отопления: воздушное

Основное отличие состоит в том, что для таких систем не надо беспокоиться о дополнительных подключениях и подсоединений трубопровода: воздух сам является носителем. Виды отопления воздушного типа делятся на две основные категории:

Гравитационная (свободного действия) система

Воздушное отопление свободного действия при помощи камина

В первом случае теплообмен между молекулами воздуха происходит естественным образом: горячий поток расширяется и поднимается вверх, вытесняя более холодный. Наиболее наглядным примером воздушного гравитационного отопления служит обычная печь.

У этой схемы есть существенный недостаток – оно не в состоянии равномерно и быстро прогреть весь объем жилища, так как источником нагрева является только сам теплогенератор. Этот недостаток может нивелировать принудительное воздушное отопление, главное отличие которого в том, что теплообмен осуществляется не естественным образом, а с помощью вентиляторов.

Принудительная

Принудительное воздушное отопление через воздуховод

Источником тепла для принудительного воздушного отопления может быть жидкое топливо (солярка) или газ, подающийся на горелку, а теплый воздух от сгорания топлива распределяется в помещении по системе воздуховодов, давление в которых создает работа вентиляторов. Единственный недостаток такой схемы – это шум, который производится горелкой и вентилятором. Кроме того, монтаж и эксплуатация такой системы весьма затратны.

Виды систем отопления: электрическое

Электрическое отопление помещения при помощи радиатора

Электричество есть даже в самых отдаленных уголках страны, что и послужило широкому распространению такого обогрева.

Отопить небольшой дачный дом, используя этот энергоноситель, можно с помощью масляных радиаторов, которые в отличие от тепловых пушек не так сильно сжигают кислород и не высушивают воздух.

Такая особенность обеспечивается тем, что температура ТЭНа первых в рабочем состоянии колеблется в пределах 60-100 и нагревается масло, а не воздух, в то время как во вторых – равна 1000 градусов.

Существую также электрические котлы, с помощью которых можно обогреть частный дом или коттедж, выбрав мощность в зависимости от этажности здания, количества жилых помещений и их площади и теплоизоляции здания. Некоторые современные модели оснащены насосом и бойлером.

Говоря об электроотоплении не стоит забывать о теплых полах. Подогрев осуществляется за счет теплового кабеля. Чаще всего они используются совместно с другими типами отопления и являются дополнительным средством комфорта и регулировки температуры в помещении.

Системы водяного отопления

Система водяного отопления частного дома

Является наиболее распространенной и используется как в городских квартирах, так и в загородных домах. Разделяется водяная система по типу циркуляции теплоносителя на самостоятельную и принудительную.

Схема водяного отопления с естественной циркуляцией

• В первом случае, нагретая водаподнимается вверх, проталкивая остывшую в зону нагрева (к котлу).
• При реализации второго варианта отопительной системы давление в трубах создается за счет работы насоса.

Схема водяного отопления с принудительной циркуляцией

Для реализации естественной циркуляции необходимо использовать трубопровод большего диаметра и соблюдать необходимый угол наклона, поэтому большей популярностью стала пользоваться принудительная.

Кроме того, эта система отопления позволяет более равномерно и быстро прогревать помещение, так как скорость течения теплоносителя выше под давлением создаваемым насосом.

Элементы водяной отопительной системы

Проект водяного отопления в частном доме

Водяные системы отопления состоят из нескольких элементов:

• трубы;
• радиаторы;
• циркулярный насос;
• котел или другой теплогенератор;
• запорная арматура и фланцевые соединения;
• расширительный бачок.

Котел – устройство, которое нагревает теплоноситель, он может работать от разного типа топлива: газа, электричества, твердого или жидкого топлива.

В некоторых случаях котел и циркуляционный насос составляют единое целое – как правило, это компактные агрегаты настенной установки, работающие от газа или электричества.

Также существуют комбинированные модели котлов, способные работать на любом энергоносителе.

Трубы могут быть выполнены из углеродистой и нержавеющей стали; меди и пластика. Стальные -постепенно уходят в прошлое, так как для их монтажа необходимо использовать сварочное оборудование, и они подвержены коррозии.

Медь слишком дорого стоит, поэтому трубы из этого цветного металла используются крайне редко.

Для монтажа системы отопления сегодня используются пластиковые трубы – они не подвержены коррозии, а при правильной сборке они прослужат не менее 50 лет.

Система отопления представляет собой герметичный замкнутый контур. Поэтому, чтобы избежать внутренних гидроударов, иметь возможность удалять воздух или производить замену теплоносителя, используется расширительный бачок, который может быть установлен в любой части схемы с принудительной циркуляцией.

Схемы систем отопления частного дома

Прежде чем начать работы по монтажу, добавить новые элементы в систему или заменить старые, составляются схемы отопления. Так принято называть графически изображенную последовательность подключения радиаторов и других элементов системы к трубам подачи и обратки.

«Подачей» в отопительных системах называется труба, по которой горячий теплоноситель поступает от котла в радиатор. «Обратка» — это линия, по которой остывший в радиаторе носитель тепла перемещается к точке нагрева.

Схема отопления частного дома по способу разводки труб может быть как однотрубная, так и двухтрубная.

Однотрубная

Схема однотрубной системы отопления

В данном случае постепенно остывающий теплоноситель перемещается по замкнутому кольцу из одного радиатора в другой. Подобная схема отопления может отличаться по типу подключения элементов:

• вертикальная – используется в многоквартирных жилищах;
• горизонтальная – в невысоких частных домах.

Однотрубная система легко монтируется, но отличается неравномерностью прогревания помещений (радиаторы, расположенные ближе к котлу, будут значительно горячее тех, которые находятся дальше от него). Поэтому используется в одно или двухкомнатных малоэтажных домах и дачах.

Двухтрубная

Схема двухтрубной горизонтальной системы отопления

Эта схема отопления частного дома устроена по совершенно иному принципу: теплоноситель движется к радиатору и от него, по двум контурам — «подаче» и «обратке». Такая схема дает возможность обеспечить более равномерное распределение теплоносителя между батареями и снизить расходы энергоносителя.

Схема двухтрубной вертикальной системы отопления

Двухтрубная система также может быть вертикальной и горизонтальной. Для загородных домов наиболее оптимальной будет горизонтальная двухтрубная схема. Для того чтобы в вашем жилище всегда было тепло и уютно, нужно не только выбрать оптимальные для вашего дома типы систем отопления, но и правильно смонтировать их.

Лучевая или коллекторная

Коллекторная схема водяного отопления

Идеально подходит для больших домов.

Конечно это не самый экономичный вариант с точки зрения первоначальной стоимости системы, так как самих труб и трудозатрат на их монтаж понадобится намного больше, чем в двухтрубной.

Но коллекторная схема отопления имеет огромное преимущество, она позволяет равномерно нагревать каждый радиатор, и избавиться от соединений на трубах.

Ленинградка

Схема водяного отопления Ленинградка

Известная схема, ставшая улучшенным решением однотрубной системы. Позволяет регулировать расход теплоносителя на каждый из радиаторов, что в свою очередь является полноценным контролем над температурой в каждом помещении, а значит и средством экономии.

Итог

Правильно составленная схема системы отопления поможет правильно расположить необходимые элементы и выполнить монтажные работы, рассчитать необходимые детали и соединения, поэтому следует отнестись к этому моменту особо внимательно. Владельцам загородных домов остается только выбрать необходимый тип подключения и используемый теплоноситель согласно своих потребностей и реализовать эти возможности.

Источник: https://vsadu.ru/post/vidy-sistem-otopleniya-dlya-doma-i-shemy-rozvodki.html