Виды схем водяного отопления

Водяное отопление в частном доме

Благодаря своей эффективности и приемлемой цене, водяное отопление в частных домах уже на протяжении многих лет остаётся самым популярным. Конструкция парового обогрева работает одновременно на все комнаты, присутствующие в доме, и не важно, одноэтажное строение или в нём 3 этажа. Как правило, отопление в частном доме автономно и не подключено к централизованной системе.

Принцип работы автономного отопления

1. Теплоноситель — жидкость, циркулирующая в системе отопления. При помощи установленного котла теплоноситель нагревается. В процессе циркуляции нагретая жидкость поступает в помещение по трубам, обогревая воздух. Как правило, в качестве жидкости используется антифриз — эта жидкость не замерзает при отрицательной температуре воздуха благодаря своему составу, в который входит этиленгликоль.
2. Контур в схеме отопления — замкнутая по кругу система труб. Также сюда входит котёл, насосы, вентили в зависимости от выбранной схемы отопления.
3. Прямой ток — элементы движения горячей жидкости по направлению от котла к батарее.
4. Обратный ток — элементы движения отдавшей тепло жидкости по направлению к котлу.
5. Прибор водяного отопления — радиатор, батарея, тёплый пол в зависимости от выбора. Необходим для передачи тепла, направляет его для обогрева помещений.

Виды труб различных материалов:

1. Металлические трубы. Не распространены в использовании, имеют недостатки. Со временем покрываются коррозией, в работе недолговечны. Монтируются исключительно на резьбовых соединениях.
2. Медные трубы.Долговечны и надёжны в работе. Выдерживают высокие температуры и давление в трубах. Монтаж выполняется пайкой. Пайка — высокотемпературный припой с содержанием серебра. После установки трубы по желанию можно замаскировать в стену. Медь — дорогостоящий материал, поэтому отопление с участием таких труб может позволить себе не каждый.
3. Полимерные трубы. Делятся на полипропиленовые и полиэтиленовые. Главное достоинство — с установкой сможет справиться даже не обученный человек. Несмотря на дешевизну материала, устойчивы к коррозии, прослужат много лет.
4. Металлопластиковые трубы. Состоят из пластика и алюминия. Монтируются такие трубы резьбовыми соединениями, в некоторых случаях прессовыми соединениями. Недостатки — коэффициент теплового расширения слишком большой. В случае резкой перемены горячей воды на холодную или наоборот трубы могут дать трещину.

Каждому дому своя схема подключения водяного отопления:

Перед тем как покупать оборудование, по схеме следует выбрать необходимую систему отопления, которая подойдёт для того или иного дома.

Разновидности систем водяного отопления

Системы отопления отличаются лишь внешним видом положения труб, главная задача везде остаётся такой же — нагретая вода обогревает помещение, воду в свою очередь нагревает отопительный котёл. В современном мире существует 3 вида разновидности систем:

Естественная циркуляция

Её основа лежит в функционировании разной плотности холодной и горячей воды. Из физики известно, что горячая вода имеет меньшую плотность, а значит, она становится легче. Нагреваясь, переходит в верхние позиции системы, внизу в свою очередь остаётся холодная вода. Благодаря этому происходит естественная циркуляция воды. Такой вид отопления не зависит от электроснабжения, даже при выключенном свете на долгое время вода в трубах не остынет, но есть и недостатки:

• регулировать температуру нагревательного прибора невозможно;
• нужно много труб, лишние затраты;
• диаметр теплопроводов имеет свои ограничения;
• тяжёлый монтаж труб, необученный человек не справится.

Принудительная циркуляция

Данная система имеет замкнутый круг с расширительным бачком, что является минусом в её работе. Чтобы теплоноситель перемещался циклично, необходимо использовать насос. Работа напрямую зависит от электроснабжения. Необходимы дополнительные расходы на дополнительные комплектующие: манометр, насос и другие.

• в отличие от естественной циркуляции необходим меньший расход труб;
• подходят любые радиаторы;
• возможность регулирования отопительных приборов;
• возможность использования антифриза от замерзания воды в системе.

Комбинированная

Название этой системы говорит само за себя, она сочетает в себе 2 предыдущих варианта. Если в неё вмонтировать насос, вода станет принудительно вращаться, если же этого не делать вода будет протекать с естественной циркуляцией. Имеет способность работать при отключенном электричестве. В разы увеличивает эффективность теплоотдачи.

Схемы монтажа отопительных систем

Однотрубная

На схеме видно, что вода проходит через батареи отопления в прямой последовательности. Минус здесь в том, что последние батареи всегда будут немного холоднее первых. Также недостатком считается неудобство использования, к примеру, перекрыть одну из батарей невозможно, придётся останавливать подачу горячей воды по всей линии.

Раньше однотрубную схему отопления называли «ленинградка» или одноконтурной. Она служила для обогрева больших частных многоквартирных домов. К достоинствам относится то, что трубы могут обогнуть весь периметр дома с первой до последней комнаты. Если однотрубная система даёт мало результатов и помещение остаётся холодным, можно применить другие методы подключения батарей, как правило, это любят делать самоучки.

Двухтрубная

В данной схеме к каждому отопительному прибору подходит холодная и горячая вода с разных труб. В этом случае гораздо легче регулировать температуру в помещении. Двухтрубная разводка делится на 3 вида:

1. Звездообр​азная. В этом случае одна труба с горячей водой подводится с одного краю, а другая с холодной с другого к одному котлу. Достоинство такой схемы в том, что температура во всех батареях всегда будет одинаковая.
2. Шлейф. При данной разводке температура батарей зависит от их удалённости от котла. К сожалению, поддерживать одинаковую температуру во всех батареях в этом случае никак нельзя.
3. Коллекторная. К каждому коллектору подводятся отдельные трубы с холодной и горячей водой. Такая система позволяет устанавливать электромоторы, которые поддерживают заданный уровень температуры в каждой комнате. Главное преимущество — простота монтажа и ремонта. Справиться с монтажом или починкой сможет даже необученный человек, схемы для этого вполне хватает. Недостатки коллекторной системы — обязательна установка шкафов; необходимо много труб.

Виды котлов

• газовые;
• электрические;
• жидкотопливные;
• комбинированные.

Газовые котлы. Одни из самых популярных благодаря своей недорогой стоимости в эксплуатации для России. Обладают низким уровнем шума и простотой монтажа. Но есть и недостатки — на установку необходимо разрешение.

Электрические. Положительные качества: безопасный в работе; не нужно искать место установки, поставить можно, где удобно; тихо работает и занимает мало места. Недостатки: затраты на обогрев, требуется надёжная электросеть.

Жидкотопливные. Подобие газовых, но с другим типом горелки. Для установки требуется отдельное помещение — котельная.

Комбинированные. Положительные качества: используют несколько видов энергоносителей. Недостаток: высокая цена и сложность конструкции.

Водяное отопление в частном доме: правила, нормы и варианты организации

Климатические условия средней полосы и севера Евразии требуют теплоизоляции домов, однако одного утепления недостаточно. Потери тепла необходимо компенсировать с помощью обогревательной системы. Водяное отопление в частном доме является распространенным и наиболее эффективным способом.

Качество работы отопительного контура напрямую зависит от особенностей проектирования, выбора отопительного устройства и типа разводки. Как определиться с оборудованием и наиболее подходящей схемой, узнаете, ознакомившись с предложенной нами статьей. Представленная информация опирается на требования строительных нормативов.

Мы подробно описали принцип устройства водяной системы отопления, разобрали типичные варианты устройства. Для оптимизации восприятия непростой темы приложили схемы, фото-подборки и видео.

Структура и принцип работы

Обогревательные конструкции с жидким теплоносителем имеют похожий комплект составляющих частей, это:

• Отопительное оборудование – котел (газовый, жидко- или твердотопливный), печь, камин.
• Замкнутый контур в виде трубопровода, обеспечивающий непрерывную циркуляцию нагретого и остывшего теплоносителя (антифриза).
• Приборы отопления – металлические ребристые, панельные или гладкотрубные радиаторы, конвекторы, трубопроводы водяных теплых полов.
• Запорная арматура, необходимая для отключения отдельных приборов или линий системы для ремонта и обслуживания;
• приборы для регулировки и контроля за работой системы (расширительный бак, манометр, клапаны сброса и др.).
• Циркуляционные насосы, применяемые для создания принудительной подачи теплоносителя, иногда для обеспечения стабильного давления в системе устанавливается повысительный насос.

Если неподалеку проложена централизованная газовая магистраль, наиболее экономичным решением является установка газового котла.

При отсутствии центральных сетей для независимой системы газоснабжения придется устанавливать газгольдер. Однако этот вариант применим лишь в случае обустройства усадьбы достаточно большой площади.

В коттеджах, построенных на небольших участках в негазицицированных районах, автономную работу газового отопительного оборудования обеспечит обычный баллон. В качестве альтернативного решения можно воспользоваться печами на жидком или твердом топливе, и только в крайнем случае – дорогими электрическими устройствами.

Предпочтение водяному отоплению в загородных домах отдают благодаря простому принципу работы. Нагреваясь в котле до определенной температуры, вода под давлением подается в трубы, ведущие к радиаторам или конвекторам.

По типу движения теплоносителя по отопительным контурам они подразделяются на:

• Естественные (гравитационные). Циркуляцию теплоносителя в них стимулируют природные явления, согласно которым нагретая вода устремляется вверх, а после отдачи тепла радиаторам и остывания возвращается вниз. Там она вновь попадает в котел, чтобы возобновить цикличное перемещение.
• Искусственные (они же насосные или принудительные). За циркуляцию теплоносителя в принудительных схемах отвечает циркуляционный насос, который с одной стороны контура нагнетает горячий теплоноситель, а с другой засасывает охлажденную воду.

Гравитационная схема – самый простой и доступный для самостоятельной реализации вариант. В его составе минимум оборудования. Это магистрали обратки и подачи, котел, расширительный бачок открытого типа, радиаторы. Т.к. движение теплоносителя не требует насосной стимуляции, системы абсолютно энергонезависимы.

К плюсам естественного отопления стоит отнести незначительные по сравнению с насосным аналогом расходы на сооружение. Их не надо оснащать сложными техническими устройствами, не отличающимися дешевизной. В процессе эксплуатации нет затрат на электроэнергию.

Веский минус гравитационных систем заключается в крайне ограниченном радиусе действия. Работать в полную силу они могут при горизонтальной протяженности до 30 м. Подобное отопление долго “разгоняется” после простоя. Есть риск замерзания теплоносителя в открытом бачке в морозный период.

Принудительная циркуляция хороша тем, что свободно обрабатывает многоэтажные дома с разветвленной и протяженной отопительной сетью. Схема эффективней предыдущего типа, но дороже и сложнее в сооружении. Перед ее строительством необходимо сделать грамотные расчеты и разработать проект.

Отопление с искусственной циркуляцией оснащается не только насосами, но и всевозможными техническими устройствами для регулировки теплоотдачи и контроля работы системы. В их числе автоматические и механические воздухотоводчики, терморегуляторы, манометры, предохранительные клапаны для сброса избытка теплоносителя в канализацию и др.

Оборудование принудительного отопления необходимо подбирать на основе расчетов. Например, для движения теплоносителя по каждым 10 м отопительного контура необходимо 0,6 м напора, создаваемого насосом. Для того чтобы подобрать необходимое устройство, надо точно знать протяженность трубопровода и гидравлическое сопротивление на всех участках.

Нередко бывает, что для оснащения искусственного водяного отопления загородного дома недостаточного одного насоса. Тогда устанавливается дополнительный циркуляционный аналог или повысительный насос.

Главный недостаток принудительного отопления заключается в зависимости от непрерывных поставок электроэнергии. На случай перебоев рекомендовано запастись генератором, который тоже не отличается низкой ценой.

Нормы и требования к автономному отоплению

Перед проектированием отопительной конструкции необходимо заглянуть в СНиП 2.04.05-91, где изложены основные требования к трубам, обогревательным приборам и запорной арматуре.

Общие нормы сводятся к тому, чтобы обеспечить в доме комфортный микроклимат для проживающих в нем людей, правильно оборудовать систему отопления, предварительно составив и утвердив проект.

Многие требования сформулированы в виде рекомендаций в СНиП 31-02, который регламентирует правила строительства одноквартирных домов и обеспечения их коммуникациями.

Отдельно оговариваются положения, связанные с температурой:

• параметры теплоносителя в трубах не должны превышать отметки +90ºС;
• оптимальные показатели находятся в рамках +60-80ºС;
• температура наружной поверхности нагревательных приборов, находящихся в зоне прямого доступа, не должна превышать 70ºС.

Трубопроводы систем отопления рекомендовано устраивать из латунных, медных, стальных труб. В частном секторе преимущественно используются полимерные и металлопластиковые трубные изделия, допущенные к применению в строительстве.

Способ прокладки отопительного трубопровода может быть:

• Открытым. Предполагает прокладку по строительным конструкциям с креплением клипсами и хомутами. Допускается при устройстве контуров из металлических труб. Использование полимерных аналогов разрешено, если исключается их повреждение от термического или механического воздействия.
• Скрытым. Предполагает прокладку трубопроводов в штробах или каналах, выбранных в строительных конструкциях, в плинтусах или за защитно-декоративными экранами. Замоноличивание контура допускается в постройках, рассчитанных минимум на 20 лет эксплуатации и при сроках службы труб не менее 40 лет.

В приоритете открытый способ прокладки, потому что проектирование трассы трубопровода должно предусматривать свободный доступ к любому элементу системы для проведения ремонта или замены.

Трубы скрывают в редких случаях, только тогда, когда подобное решение продиктовано технологической, гигиенической или конструктивной необходимостью, например при устройстве “теплых полов” в бетонной стяжке.

При открытой прокладке магистрали участки, пересекающие неотапливаемые помещения, должны быть обеспечены теплоизоляцией, соответствующей климатическим данным региона строительства.

Трубопроводы автономного отопления с естественным типом циркуляции должны устанавливаться в сторону движения теплоносителя, чтобы нагретая вода самотеком достигала батарей, а после остывания тем же способом двигалась по магистрали обратки в котел. Магистрали насосных систем сооружаются без уклона, т.к. в нем нет необходимости.

Типовые схемы систем отопления и способы подключения радиаторов

Системами отопления являются искусственно созданные инженерные сети различных сооружений, основными функциями которых является обогрев зданий в зимнее и переходное время года, компенсация всех теплопотерь строительных конструкций, а также поддержание параметров воздуха на комфортном уровне.

Разновидности разводки отопления

В зависимости от способа подвода теплоносителя к радиаторам распространение получили следующие схемы систем обогрева зданий и сооружений:

Данные способы отопления принципиально различаются друг от друга, и каждый обладает как положительными свойствами, так и отрицательными.

Однотрубная схема отопительных систем

Однотрубная система отопления: вертикальная и горизонтальная разводка.

В однотрубной схеме систем отопления подвод горячего теплоносителя (подача) к радиатору и отвод остывшего (обратка) осуществляется по одной трубе. Все приборы относительно направления движения теплоносителя соединены между собой последовательно. Поэтому температура теплоносителя на входе в каждый последующий радиатор по стояку значительно снижается после снятия тепла с предыдущего радиатора. Соответственно теплоотдача радиаторов с удалением от первого прибора снижается.

Такие схемы используются, в основном, в старых системах центрального теплоснабжения многоэтажных зданий и в автономных системах гравитационного типа (естественная циркуляция теплоносителя) в частных жилых домах. Главным определяющим недостатком однотрубной системы является невозможность независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора в отдельности.

Для устранения этого недостатка возможно использование однотрубной схемы с байпасом (перемычкой между подачей и обраткой), но и в этой схеме первый радиатор будет на ветке всегда самый горячий, а последний самым холодным.

В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.

В многоэтажных домах использование такой схемы позволяет экономить на длине и стоимости подводящих сетей. Как правило, отопительная система выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи здания. Теплоотдача радиаторов рассчитывается при проектировании системы и не может быть отрегулирована с помощью радиаторных вентилей или другой регулирующей арматуры. При современных требованиях к комфортным условиям в помещениях, эта схема подключения приборов водяного обогрева не удовлетворяет требованиям жителей квартир, находящихся на разных этажах, но присоединенных к одному стояку системы отопления. Потребители тепла вынуждены «терпеть» перегрев или недогрев температуры воздуха в переходный осенний и весенний период.

Отопление по однотрубной схеме в частном доме.

В частных домах однотрубная схема используется в гравитационных отопительных сетях, в которых циркуляция горячей воды осуществляется благодаря дифференциалу плотностей нагретого и остывшего теплоносителей. Поэтому такие системы получили название естественных. Главным плюсом этой системы является энергонезависимость. Когда, например, при отсутствии в системе циркуляционного насоса, подключаемого к сетям электроснабжения и, в случае перебоев с энергопитанием, система отопления продолжает функционировать.

Главным недостатком гравитационной однотрубной схемы подключения является неравномерное распределение температуры теплоносителя по радиаторам. Первые радиаторы на ветке будут самые горячие, а по мере удаления от источника тепла температура будет падать. Металлоемкость гравитационных систем всегда выше, чем у принудительных за счет большего диаметра трубопроводов.

Видео о устройстве однотрубной схемы отопления в многоквартирном доме:

Двухтрубная схема отопительных систем

В двухтрубных схемах подвод горячего теплоносителя к радиатору и отвод остывшего из радиатора осуществляются по двум разным трубопроводам отопительных систем.

Существует несколько вариантов двухтрубных схем: классическая или стандартная, попутная, веерная или лучевая.

Двухтрубная классическая разводка

Классическая двухтрубная схема разводки система отопления.

В классической схеме направление движения теплоносителя в подающем трубопроводе противоположно движению в обратном трубопроводе. Эта схема наиболее распространена в современных системах отопления как в многоэтажном строительстве, так и в частном индивидуальном. Двухтрубная схема позволяет равномерно распределять теплоноситель между радиаторами без потерь температуры и эффективно регулировать теплоотдачу в каждом помещении, в том числе автоматически путем использования термостатических клапанов с установленными термоголовками.

Такое устройство имеет двухтрубная система отопления в многоэтажном доме.

Попутная схема или «петля Тихельмана»

Попутная схема разводки отопления.

Попутная схема является вариацией классической схемы с тем отличием, что направление движения теплоносителя в подаче и обратке совпадает. Такая схема применяется в системах отопления с длинными и удаленными ветками. Использование попутной схемы позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление ветки и равномерно распределить теплоноситель по всем радиаторам.

Веерная (лучевая)

Веерная или лучевая схема используется в многоэтажном строительстве для поквартирного отопления с возможностью установки на каждую квартиру прибора учета тепла (теплосчетчика) и в частном домостроении в системах с поэтажной разводкой трубопроводов. При веерной схеме в многоэтажном доме на каждом этаже устанавливается коллектор с выходами на все квартиры отдельного трубопровода и установленным теплосчетчиком. Это позволяет каждому владельцу квартиры учитывать и оплачивать только им потребленное тепло.

Веерная или лучевая система отопления.

В частном доме веерная схема используется для поэтажного распределения трубопроводов и для лучевого подключения каждого радиатора к общему коллектору, т. е. к каждому радиатору походит отдельная труба подачи и обратки от коллектора. Такой способ подключения позволяет максимально равномерно рассредоточить теплоноситель по радиаторам и уменьшить гидравлические потери всех элементов системы отопления.

Обратите внимание! При веерной разводке трубопроводов в пределах одного этажа монтаж осуществляется цельными (не имеющими разрывов и разветвлений) отрезками труб. При использовании полимерных многослойных или медных труб все трубопроводы могут быть залиты в бетонную стяжку, тем самым снижается вероятность разрыва или подтекания в местах состыковки элементов сети.

Разновидности подключения радиаторов

Основными способами подключения приборов отопительных систем является несколько типов:

• Боковое (стандартное) подключение;
• Диагональное подключение;
• Нижнее (седельное) подключение.

Боковое подключение

Боковое подключение радиатора.

Подключение с торца прибора – подача и обратка находятся с одной стороны радиатора. Это наиболее распространенный и эффективный способ подключения, он позволяет снять максимальное количество тепла и использовать полностью теплоотдачу радиатора. Как правило, подача находится сверху, а обратка снизу. При использовании специальной гарнитуры возможно подключение снизу–вниз, это позволяет максимально спрятать трубопроводы, но снижает теплоотдачу радиатора на 20 – 30%.

Диагональное подключение

Диагональное подключение радиатора.

Подключение по диагонали радиатора – подача находится с одной стороны прибора сверху, обратка с другой стороны снизу. Такой тип подключения используется в тех случаях, когда длина секционного радиатора превышает 12 секций, а панельного 1200 мм. При установке длинных радиаторов с боковым подключением присутствует неравномерность прогрева поверхности радиатора в наиболее удаленной от трубопроводов части. Чтобы радиатор прогревался равномерно, применяют диагональное подключение.

Нижнее подключение

Нижнее подключение с торцов радиатора

Подключение с низа прибора – подача и обратка находятся внизу радиатора. Такое подключение используется для максимально скрытого монтажа трубопроводов. При монтаже секционного прибора отопления и подключения его нижним способом подающий трубопровод подходит с одной стороны радиатора, а обратный с другой стороны нижнего патрубка. Однако эффективность теплоотдачи радиаторов при такой схеме снижается на 15-20%.

Нижнее подключение радиатора.

В случае когда нижнее подключение используется для стального панельного радиатора, тогда все патрубки на радиаторе находятся в нижнем торце. Конструкция самого радиатора при этом выполнена таким образом, что подача поступает по коллектору сначала в верхнюю часть, а затем обратка собирается в нижнем коллекторе радиатора, тем самым теплоотдача радиатора не снижается.

Нижнее подключение в однотрубной схеме отопления.

Виды систем водяного отопления

Общий принцип действия всех водяных систем отопления один и тот же: теплоноситель нагревается в котле и по трубам движется к радиаторам, отдает тепло помещению, после чего возвращается в котел. При этом, циркуляция может быть естественной или принудительной. Все зависит от того, что приводит теплоноситель в движение. В первом случае это сила тяжести, во втором насос.

Системы с естественной циркуляцией

Системы с естественной циркуляцией в силу своих особенностей, больше подходят только для домов с общей площадью до 200 кв. м, или помещений имеющих мало тепловых контуров. Кроме того, для них понадобятся трубы большого диаметра (не менее 40- 50 мм). Причем прокладывают их под углом к горизонтальной плоскости, чтобы вода текла под действием своего веса. Такие системы трудно регулировать, но зато они независимы от электроснабжения.

Системы с принудительной циркуляцией

Системы с принудительный циркуляцией подходят для домов и объектов любой площади, они легко регулируются и более эффективны при теплоотдаче. Большим достоинством является комфорт от эксплуатации (возможность поддерживать необходимую температуру в каждом помещении). В них могут использоваться трубы небольшого диаметра. В такой системе меньше разница в температуре между подачей и обработкой, что увеличивает срок службы котла. Единственный недостаток— потребность в бесперебойном электропитании.

Также системы отопления бывают открытого и закрытого типа:

В первом случае для компенсации расширения теплоносителя (воды или антифриза) в системе отопления используется открытый расширительный бак. Во втором — применяется закрытый мембранный бак.

В открытой системе расширительный бак должен устанавливаться в наивысшей точке системы. В закрытой же — размещать мембранный бак наверху нет никакой необходимости.

Система с закрытым мембранным баком имеет массу преимуществ по сравнению с открытой. Вот основные: бак можно расположить возле котла, нет необходимости тянуть и утеплять трубу на чердак, во всей системе создаётся давление, способствующее равномерной работе всех радиаторов, нет испарений пара или жидкостей. Открытые системы в наше время применяются редко.

Типы разводок труб в системах отопления

По типу конструкции трубопроводов системы разделяют на однотрубные и двухтрубные.Однотрубные системы бывают разные:

С нижней разводкой (в народе часто называемая — ленинградкой) когда трубопровод отопления проходит через весь дом или объект по кругу, возвращаясь в котёл. Приборы отопления зацеплены на лежак отопления, бывает вариант когда трубопровод непосредственно проходит через батареи.

Иногда такую систему применяют на нескольких этажах, делая на каждый этаж свой контур. Плюс ленинградки: малое количество труб, нет стояков, можно расположить систему не испортив дизайна (когда нет возможности спрятать трубы). Минус большой диаметр труб, неравномерность распределения тепла (первые приборы горячие, последние холодные ), невозможность регулировать систему.

Второй тип однотрубных систем — с верхней разводкой (называемые московской системой ), когда трубопровод отопления проходит по верху помещения и возвращается в котёл через низ. Батареи сидят на стояках, которые соединяют подачу и обработку. Плюс, такой системе возможность работать без электричества, равномерность температуры по батареям, достигается с помощью разных диаметров труб и теплового расчёта количества секций (причём количество секций в одинаковых помещениях будет различаться, и зависит от многих характеристик).

Минус системы сложность точной регулировки системы, стояки и лежаки отопления нарушают дизайн (если нет возможности спрятать в стены). У нас в Сибири, часто применяемая схема в частных домах (многие наши клиенты используют именно эту схему, если есть перебои с электричеством).

Двухтрубные системы отопления тоже бывают нескольких типов: коллекторная или веерная разводка труб. Часто её ещё называют лучевой или шкафной. Эта система самая популярная в коттеджах и зданиях. Смысл коллекторной системы в том, что на каждом этаже стоит один или несколько шкафов с коллекторами, а уже от этих коллекторов отходят трубопроводы подачи и обработки к каждому отопительному прибору.

Лучевая поэтажная разводка

Бывает когда все коллектора собраны в котельной. Плюсы веерной разводки: каждый прибор можно отдельно отключать или регулировать по температуру, все трубопроводы можно прокладывать в полу, система не портит дизайн помещений, легка в расчётах при проектировании, возможность автоматизировать систему. Минусы: больше труб, большие затраты на систему. Последовательная двухтрубная система.

Часто классическая двухтрубная система отопления с нижней разводкой в жилых многоквартирных домах. Трубопроводы отопления прокладываются под потолком цокольного этажа (в подшивном потолке или открытом) либо в конструкции пола цокольного этажа, к ним присоединяются стояки отопления, обеспечивающие теплоносителем приборы отопления.

Данную схему целесообразно проектировать при отоплении больших загородных домов (от 1500 кв. м.), при наличии службы эксплуатации. Достоинство данной схемы в том, что в жилых помещениях находятся только отопительных приборы, нет шкафов, стяжка пола уменьшается (не нужно место для прокладки трубопроводов отопления), по материалу, относительно коллекторной схемы, она более выгодна. Так как это двухтрубная схема, то температурный перепад на приборе постоянный, и при желании каждый прибор можно отключить для его замены без остановки всей системы отопления загородного дома.

В местах подключения стока к магистрали( на цокольном этаже) часто устанавливаются регуляторы перепада давления (балансировочные краны) — они могут создавать большое местное сопротивления и гидравлически выравнивать все стояки в здании. Одной из разновидностей двухтрубной последовательной системы является — поэтажная система отопления.

Смысл этой системы в следующем — от котла поднимают стояк, и на каждом этаже по периметру дома прокладывают магистрали отопления с последовательным присоединением к ним отопительных приборов. Основной критерий по которому используют эту схему — трубопроводы располагаются у наружной стены дома и никому и ничему не мешают и удобство монтажа — все трубопроводы находятся около пола, строительные работы сведены к минимуму (нет штроб, ниш под шкафы во встроенном исполнении), возможно, отключить каждый этаж отдельно, не дорогая в монтаже схема (относительно шкафной).

Помимо последовательной и лучевой разводки труб, мы в своей работе часто сталкиваемся еще и с “комбинированным” типом разводки. Он применяется в случае, когда при лучевой разводке на одно кольцо коллектора, запитывается несколько радиаторов. Как правило эти радиаторы располагаются в непосредственной близости друг от друга (в одном помещении).

Или комбинированный коллекторный тип когда в котельной монтируются распределительные коллекторы подачи и обработки, и далее расходятся трубопроводы по контурам (на разные помещения или даже разные объекты ) Эта система эффективна в больших коттеджах и зданиях, где много различных тепловых контуров или несколько помещений. Возможность настройки разной температуры в разных помещениях, недорогая в монтаже система.

Бывает ещё коллекторный тип с использованием гидрострелки, когда котёл запитан с коллектором по кругу одним контуром (первичный контур), а на систему отопления расходятся вторичные контура. Хорошо использовать, когда требуется высокая температура обработки. В Сибири пока мало распространён из-за дороговизны системы, но удобен в настройке и регулировке.

Правильно выбрать, рассчитать (бесплатно) и смонтировать оптимальную систему отопления, могут специалисты нашей компании. ЗВОНИТЕ: +7 (391) 288 02 48

Схемы систем водяного отопления и их практическое применение

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

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

Схема монтажа водяного отопления и ее нюансы

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

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

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

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

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

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

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

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

Для этого используют специальный гидравлический расчет системы отопления.

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

Для более удобного монтажа отопительной системы в многоэтажных домах используются трубные заготовки, которые заранее изготавливают на трубозаготовительных заводах или специальных заготовительных мастерских.

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

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

Схемы водяных систем отопления и их разновидности

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

Схема монтажа водяной системы обогрева дома. Нажмите для увеличения.

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

Также через переливную трубу выливается избыточное количество жидкости-теплоносителя.

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

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

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

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

Отопительная система в любом здании заполняется обычной водопроводной водой.

Если в водопроводе не хватает давления для полного заполнения системы водой, используют ручной насос для подкачки жидкости-теплоносителя.

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

Схема с нижней разводкой

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

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

Схема нижней разводки системы отопления. Нажмите для увеличения.

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

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

Существует еще схема отопления, имеющая осевые замыкающие участки.

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

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

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

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

Если здание или дом не имеет чердачного помещения, в этом случае подойдет однотрубная схема разводки водяного отопления с нижней разводкой.

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

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

Отопление с естественной и принудительной циркуляцией

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

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

Естественная циркуляция воды при обогреве дома. Нажмите для увеличения.

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

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

В свою очередь, насосы подразделяются на:

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

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

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

Принцип действия системы отопления с принудительной циркуляцией. Нажмите для увеличения.

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

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

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

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

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

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

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

Разводка водяного отопления и температурные режимы

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

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

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

В производственных помещениях, с целью экономии поверхности нагревательных элементов и понижения затрат на систему отопления, температурные показатели могут достигать 130°С горячей воды, в то время как «обратка» будет иметь тот же температурный показатель — 70°С.

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

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

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

Схема водяного отопления: типы систем, особенности

Водяное отопление есть наиболее действенной и экономной системой обогрева жилья. Созданы разные схемы водяного отопления, и мы желаем рассмотреть их характеристики, особенности и преимущества эксплуатации в условиях частного дома.

Отопление с жидким теплоносителем

Неспециализированные сведения

Главным показателем комфорта любого жилья есть температура окружающей среды в нем, поскольку человек может жить лишь в узкоочерченном диапазоне температур. Но в континентальных широтах северного полушария нашей планеты климат далек от этого диапазона, и люди вынуждены применять неестественные источники тепла.

Раньше таким источником был открытый пламя в пещере либо шалаше, после этого пламя переместился в топку печи, расположенной в доме. Но с ростом численности населения все острее поднимался вопрос других видов и нехватки дров горючего, и перед человеком появилась неприятность увеличения эффективности обогрева.

Обратите внимание! Так показалась мысль применения теплоносителя – вещества, которое играет роль посредника при передаче тепла от пламени к воздуху в доме.

Неприятность в том, что газы не хорошо выполняют тепло, и в случае если у вас громадный дом, то для прогрева отдаленных помещений придется весьма долго топить печь, наряду с этим вблизи топки будет через чур жарко, а в отдаленных помещениях – холодно. Исходя из этого главной задачей было подать тепло с минимальными утратами в каждую помещение.

На этом этапе возможно сформулировать главные требования к теплоносителю:

• Высокая теплопроводность. Нужна для максимально стремительного прогрева теплоносителя;
• Высокая теплоемкость. Данный параметр определяет свойство вещества запасать тепловую энергию. Разумеется, что чем больше тепла запасает и передает посредник, тем действеннее работает система;
• Высокая мобильность. Вещество должно иметь такие свойства, при которых вероятна его транспортировка в помещения без применения сложных разработок;
• Доступность. Теплоноситель должен быть недорогим и доступным в разных регионах, поскольку при аварии пригодится срочная его замена чтобы не было промерзания дома;
• Безопасность. Вещество-агент не должно воображать опасности для окружающей среды и человека, содержать горючие, токсичные, взрывоопасные либо химически субстанции и агрессивные соединения.

Обратите внимание! Наиболее подходящим под все перечисленные параметры веществом была простая вода, которая владеет самой громадной теплоемкостью среди жидкостей, способна перемещаться по каналам и трубам под действием гравитации либо давления, надёжна и поразительно обширно распространена.

Так задача конкретизировалась: нужно создать схему, при которой вода будет перемещаться по строго определенному маршруту от топки печи к отопительным устройствам.

Обратите внимание! В случае если сообщить легко, то нам нужно два теплообменника и труба, по которой вода будет между ними циркулировать. Один теплообменник устанавливаем в топке, там жидкость будет нагреваться, а второй – в помещении, там теплоноситель будет отдавать запасенную энергию воздуху.

Нагревательные котлы

В случае если источником тепловой энергии есть горючее, то средством её получения есть котел. Это сердце любой системы отопления с теплоносителем. От надежности работы этого устройства зависит эффективность всего отопления, а в условиях русских зим это одно из условий выживания, исходя из этого первая задача – выбор котла.

Самым серьёзным критерием тут есть стоимость и доступность горючего, на котором будет работать агрегат.

Существуют такие виды котлов в зависимости от применяемого горючего:

• Твердотопливные либо дровяные котлы. Применяют дрова, уголь, кокс, торф, пеллеты, прочие виды и брикеты горючей биомассы;
• Газовые. Применяют магистральный, сжатый либо сжиженный газ;
• Дизельные котлы отопления. Применяют жидкие нефтепродукты: солярку, ДТ, разные масла, бензин, керосин и направляться.д.;
• Электрические. Нагревают воду посредством ТЭН либо электродным способом.

В случае если сказать об эффективности с позиций цены одного киловатт-часа тепла, и распространённости и доступности горючего, то несомненными фаворитами являются газовые и дровяные агрегаты, причем первые наиболее предпочтительны.

Обратите внимание! В случае если ваш дом подключен к газо-транспортной системе, то вам направляться приобрести газовый котел, в случае если магистраль не подведена, тогда направляться выбирать дровяной вариант. дизельное топливо и Электричество обходятся через чур дорого для среднестатистического потребителя.

Виды систем

С естественной циркуляцией

Схема отопления с естественной циркуляцией воды – это наиболее несложная и недорогая, но и самая неэффективная система. При маленьких размерах дома и площадях обогрева это в полной мере рабочий вариант, сооружение которого не требует важных расчетов и непростых монтажных работ.

Принцип работы таковой системы несложен: котел устанавливают в нижней точке помещения, лучше – в подвале. Вода заполняет трубопровод, складывающийся из подающей трубы, идущей вверх от котла, после этого труба неспешно опускается и проходит по всем помещениям, и в конце возвращается к теплообменнику топки.

При включении горелки вода начинает нагреваться, расширяется и поднимается вверх по трубе за счет разности плотностей между тёплой и холодной жидкостью. Так как контур замкнут, холодная масса теплоносителя вытесняется в теплообменник, и жидкость начинает циркулировать в системе по кругу, перенося тепло от пламени к радиаторам.

Дабы компенсировать увеличение и расширение общего объема воды в трубах, в верхней точке устанавливают расширительный бак. Он бывает открытым, поскольку давление в трубах значения не имеет.

Обратите внимание! Нужно знать и учитывать правила подбора углов и диаметров труб из наклона. Считается, что уклона в 5 мм на один погонный метр трубы достаточно, клон делают в сторону перемещения воды.

Для обслуживания маленьких деревенских домов такая схема в полной мере приемлема. Она не требует расчетов и выполняется по стандартной схеме «как у всех», так как архитектура и размеры домов особенных отличий не имеют. Более того, конструкция относительно своими руками и требует минимум материалов.

С принудительной циркуляцией

Более идеальной и действенной системой отопления есть схема с принудительной циркуляцией теплоносителя. Такое решение разрешает ускорить перемещение воды по трубам и доставить еще тёплую жидкость в отдаленные помещения. Принудительное перемещение воды осуществляется за счет встроенного в трубопровод насоса.

За счет совершенно верно вычисленной скорости перемещения увеличивается эффективность работы, понижается расход горючего и увеличивается комфорт в помещениях. Для сложных, разветвленных и многоконтурных систем принудительная циркуляция нужна.

Сооружение таковой конструкции потребует более важных расчетов гидравлики, установки и подбора циркуляционного насоса, установки защиты, закрытого гидроаккумулятора, манометров и предохранительных клапанов. Наряду с этим к наклону труб особенных требований не предъявляется.

Обратите внимание! При работе циркуляционный насос не формирует всего напора, который присутствует в системе. Дело в том, что контур замкнут, и вода в нем вращается подобно колесу, а насос преодолевает лишь трение и гидравлическое сопротивление, исходя из этого потребленная им энергия не отражается на стоимости обогрева.

Из расчетов поступила информация, что использование циркуляционного насоса повышает эффективность работы на 25 – 30 %. Помимо этого, для обычного обслуживания многоэтажных домов, многоконтурных и коллекторных схем использование принудительной циркуляции нужно. Фактически все современные системы применяют данный принцип.

Радиаторная разводка

Еще одно ответственное отличие систем водяного отопления – это тип разводки труб от котла к радиаторам.

Существует три главных вида таковой разводки:

1. Однотрубная схема. Это наиболее несложная и недорогая модель, в то время, когда отопительные батареи подключены к одной трубе последовательно. Вода поступает по трубе подачи в первоначальный радиатор, проходит его и попадает в ту же трубу, из которой поступает в следующий прибор, остывая по мере перемещения;
2. Двухтрубная модель. Более сложная, но и более действенная конструкция, при которой батареи подключаются входом к подающей трубе, а выходом – к обратной, и другого сообщения между этими трубами нет. Параллельное подключение разрешает равномерно прогревать все устройства, что повышает комфорт и эффективность работы;
3. Коллекторно-лучевое подключение предполагает подачу теплоносителя в распределительный коллектор подачи, откуда расходятся трубы к входу каждого радиатора. Из выходных отверстий трубы возвращаются в обратный коллектор, а оттуда вода поступает в котел. Таковой подход разрешает организовать многоконтурные системы теплых полов и громадных домов с множеством помещений.

Однотрубная организация подачи подойдет для маленьких домов с естественной циркуляцией, либо для отдельных помещений – летних кухонь, мастерских, саун и т.д.

Двухтрубная схема считается более действенной за счет равномерного прогрева устройств, возможности регулировки температуры в отдельных помещениях, более правильного управления средствами автоматики. Она подойдет для любого типа зданий и употребляется чаще всего.

Коллекторная разводка есть наиболее действенной и продвинутой, но её цена ощутимо выше за счет большего количества труб, необходимости в дополнительном оборудовании, арматуре, и за счет расчёта и сложного монтажа.

Обратите внимание! Сейчас чаще всего видятся двухтрубные и смешанные разводки, каковые смогут комбинироваться с коллекторами теплых полов.

Вывод

Водяное отопление – это единственная вправду действенная по соотношению качества и цены система обеспечения теплом. Наряду с этим нужно осознавать, что схемы и оборудование организации улучшаются, и сравнение актуальных других систем со ветхими видами водного отопления нелепо и неубедительно. Видео окажет помощь вам лучше разобраться в этом вопросе.