Как работает отопление по однотрубной схеме
В такой схеме отопления входящие и выходящие патрубки теплоприборов присоединяются к подающей линии. Функцию обратки выполняет участок теплосистемы, идущий от последнего отопителя к котлу или бойлеру.
Работает одноконтурная конструкция следующим образом:
- Отопительная жидкость нагревается в котлоагрегате и поступает первый радиатор.
- Затем она перетекает во второй, третий и доходит до конца линии.
- Остывший носитель возвращается обратно в котел.
Чем дальше батарея расположена от источника нагрева, тем она холодней. Особенно сильно это ощущается в домах с большим числом отопителей. Поэтому в крупных зданиях устанавливают другие, более сложные тепловые конструкции с двумя контурами – подающим и обратным.
Обогрев с принудительной циркуляцией за 8 шагов
Установка насоса в систему отопления будет оправдана и в случае одноконтурной разводки. Однако максимальную эффективность системе с принудительной циркуляцией обеспечит только двухтрубная разводка, обустраиваемая по следующим правилам:
- Котел можно установить на пол или повесить на стену в любой комнате, не отслеживая уровень размещения отопительного прибора.
- Далее от напорного и обратного патрубков котла на уровень пола спускают две трубы, используя либо муфты, либо угловые фитинги.
- К торцам этих труб монтируют две горизонтальные линии – напорную и обратную. Они идут вдоль несущих стен дома, от котла до месторасположения крайней батареи.
- На следующем этапе нужно развесить батареи, не обращая внимания на уровень расположения патрубков относительно соседнего радиатора. Вход и выход из батареи можно расположить на одном уровне или на разных, на эффективность отопления этот факт не повлияет.
- Далее врезаем в напорную и обратную ветвь по тройнику, расположив их под входом и выходом каждой батареи. После этого соединяем тройник напорной трубы с входом в батарею, а фитинг на обратке – с выходом. Причем эту операцию придется проделать со всеми батареями. По аналогичной схеме в системе монтируем и отводы для подключения теплого пола.
- На следующем этапе устанавливаем расширительный бак. Для этого в участок напорной трубы между котлом и первой батарей врезаем тройник, отвод которого соединяем вертикальной трубой с входом в расширительный бак.
- Далее можно заняться монтажом циркуляционного насоса. Для этого в обратную линию между первой батарей и котлом монтируем вентиль и два тройника, собирая байпас для насоса. Далее от тройников отводим два Г-образных отрезка, между торцами которых и монтируем насос.
- В финале обустраиваем отвод для залива воды в систему. Для этого нужно врезать еще один тройник между насосом и котлом, подключив к его отводу шланг от водопровода.
Четко следуя простым шагам, можно самостоятельно с первого раза получить рабочую систему
Действуя по этому плану, можно собрать двухтрубную разводку в доме любой площади. Ведь конструкция подобной системы не зависит от количества батарей – принцип монтажа будет идентичен и для двух, и для 20 радиаторов.
Система отопления твердотопливным котлом
Теплогенераторы этого типа работают на:
- дровах;
- торфе;
- брикетах;
- угле.
Загрузка и розжиг топлива производятся вручную.
Особенности системы
Сложность обвязки обусловлена спецификой работы твердотопливного котла:
- Тепловой инерционностью. В отличие от газового и жидкотопливного, прибор нельзя быстро потушить. Даже при закрытой воздушной заслонке дрова продолжают какое-то время гореть, выделяя большое количество тепла. Это повышает вероятность перегрева рабочей среды и, как следствие, ее закипания и резкого роста давления в системе. Обвязку дополняют охлаждающим змеевиком, аварийным контуром и другими элементами для экстренного сброса тепла.
- Зависимостью КПД от производительности. Максимальная эффективность наблюдается только в режиме номинальной мощности. Если котел притушить, прикрыв воздушную заслонку, сгорание топлива становится неполным. Это приводит к падению КПД и увеличению количества сажи в выхлопе. В систему интегрируют теплоаккумулятор, накапливающий производимую котлом энергию и порциями отдающий ее отопительному контуру.
- Высокой концентрацией серы и других элементов в дымовых газах, обусловленной составом твердого топлива. При конденсации пара в выхлопе вода реагирует с примесями и превращается в агрессивный кислотный коктейль. По этой причине нужно предотвратить поступление в теплообменник рабочей среды с температурой ниже +50…+55°С, иначе его стенки вскоре будут разрушены. Применяют смесительный узел, при необходимости добавляющий горячую воду из «подачи» в «обратку».
Сложность обвязки обусловлена зависимостью КПД от производительности.
Требования к месту установки котла
Теплогенератор на твердом топливе нельзя располагать в жилых комнатах, ванной или кухне.
Для него выделяют отдельное техническое помещение, соответствующее таким требованиям:
- наличие 1 входа шириной от 80 см;
- объем – от 15 м³ + 0,2 м³ на каждый кВт производительности, но не менее 7 м³;
- высота потолка – от 2,5 м;
- приточно-вытяжная вентиляция должна обеспечивать 3-кратный воздухообмен и поступление кислорода, необходимого для сгорания топлива;
- предел огнестойкости стен, перегородок и перекрытий – 0,75 часа.
В котельной держат средства пожаротушения. Не допускается наличие над ней помещения или чердака.
Вентиляционные отверстия располагают:
- приточное – не выше 50 см от пола;
- вытяжное – не ниже 40 см от потолка.
Преимущества системы отопления
Обогрев твердым горючим имеет следующие достоинства:
- Независимость от внешних источников энергии. Некоторые модели автономны на 100%, т. к. не нуждаются и в электричестве.
- Низкую стоимость горючего: 1 кВт*ч от сжигания дров обходится в 0,9 руб., угля – в 1,6 руб., тогда как от сжиженного газа и солярового масла – в 2,5 и 2,8 руб. соответственно. В ряде регионов хворост и валежник можно раздобыть бесплатно.
- Функциональность. Многие отопители оснащаются варочной поверхностью.
- Безопасность. Твердое топливо не взрывается, как газ.
- Комфорт. В отличие от дизельных, котлы на дровах и угле не издают неприятного запаха.
Обогрев твердым горючим обеспечивает безопасность и комфорт.
В условиях отсутствия централизованного газоснабжения такие установки наиболее популярны.
Недостатки
К отрицательным сторонам системы относятся:
Низкая степень автоматизации. Затруднена регулировка температуры теплоносителя; каждые 4-5 часов требуется подкладывать топливо.
Грязный выхлоп. Нужно регулярно очищать дымоход и теплообменник от сажи.
Сложная обвязка. Наличие теплоаккумулятора, аварийного контура и прочих элементов приводит к удорожанию системы и увеличению объема монтажных работ.
Пожароопасность
Из-за риска воспламенения сажи, попадания искр на строительные конструкции и выхода огня при обратной тяге требуется соблюдать меры предосторожности.
Некоторые недостатки в меньшей степени проявляются в котлах длительного горения.
Из чего состоит отопительная система?
Довольно часто сердцем, основным элементом любой отопительной системы является котел. Именно он производит нагрев теплоносителя, задача которого очевидна – разнести тепло по всему дому. И, конечно же, лучше всего с этой задачей может справиться жидкость. В большинстве отопительных систем в качестве теплоносителя принято использовать воду.
Система с теплоносителем такого типа делается замкнутой. То есть, вода, находящаяся в ней циркулирует по кольцу, и долив теплоносителя требуется крайне редко.
На сегодняшний день наиболее надежной и практичной признана двухтрубная отопительная система, которая изображена на фото:
Двухтрубная отопительная система
Она состоит из двух замкнутых на котле контуров – подачи теплоносителя и обрата. Первый служит для того чтобы подводить разогретую в котле жидкость к радиаторам, где она и отдает свое тепло. После остывания теплоноситель по трубам обрата возвращается к котлу для повторного нагрева. При этом наиболее рациональным и максимально эффективным является параллельное расположение радиаторов – таким образом, они прогреваются одновременно, что делает возможным равномерный прогрев всех помещений
Важно помнить – на эффективность обогрева влияет расстояние между контурами подачи теплоносителя и обрата. Допустимый минимум – высота от подоконника до пола
Следует признать, что отчасти они правы – ведь по причине прохождения теплоносителя по трубам и узлам происходит определенная потеря теплоносителя. Однако не следует забывать, что печное отопление не делает возможным одновременный равномерный прогрев всех комнат. Кроме того, использование печи – весьма неудобно по причине необходимость хранения большого запаса дров. Если же использовать котел, работающий на дровах, топлива требуется значительно меньше.
Печное отопление дома
Чаще всего используется достаточно простая, и в то же время весьма эффективная двухтрубная отопительная система с естественной циркуляцией теплоносителя. Она позволяет качественно отапливать дом, не используя при этом дополнительного оборудования – электрических циркуляционных насосов. Причина популярности данной системы отопления частных домов объясняется тем, что нередки случаи перебоев с электропитанием – а в таком случае (без электричества) система работать просто не сможет.
Одним из главных требований, которое крайне важно соблюдать для дальнейшей работоспособности системы, является создание максимально возможной разницы в высоте между выходным патрубком системы и самой высшей точкой системы. Именно поэтому наиболее рациональным является расположение котла с патрубком в подвальном помещении
Если подвал отсутствует, котел устанавливается в углубление на первом этаже. Не менее важным является и создание уклона магистрали обрата. Он выполняется по горизонтали, начиная от первого радиатора системы.
Котел отопления в подвале частного дома
В отопительной системе данного типа существует еще один обязательный элемент – расширительный бачок
Он используется для создания в системе максимального давления, которое крайне важно для нормальной циркуляции. Работа бака основана на обычном гравитационном принципе
Размещать его следует как можно выше – идеальным местом будет являться чердак. Именно от высоты расположения, а не от количества жидкости в баке и зависит давление.
Следует помнить, что такие системы отопления частного дома могут правильно работать только в том случае, если теплоносителем является вода. Система с таким принципом действия расширительного бака называется открытой.
Расширительный бачок отопления
Закрытыми называются системы, в которых расширительный бак никак не связан с внешним миром. То есть – не имеет возможности откачки теплоносителя. В такой системе принято использовать компенсационный бак. Это емкость небольшого размера, внутренняя полость которой разделена на две части гибкой мембраной. Одна из частей заполнена теплоносителем. Регулирование давления в системе происходит посредством выгибания мембраны в ту или иную сторону. Поскольку система замкнута, это позволяет в качестве теплоносителя использовать тосол.
Электрическое отопление
Самая простая система по конструкции.
Источниками тепла являются нагревательные элементы прогревающие воздух:
- Конвекторы. В них дополнительно устанавливаются вентиляторы для быстрого прогрева помещения.
- Излучающие. Эти приборы нагревают поверхности предметов мебель, пол, стены посредством инфракрасного обогревателя.
- Комбинированные. Нагревательные элементы погружены в масло или воду внутри радиатора.
Питание к данным приборам подаётся по кабелю соответствующего сечения. В схеме присутствует система безопасности на случай аварийной ситуации. Регулируется работа отопления термостатами и терморегуляторами.
Важно! Из-за возможных отключений централизованной подачи электроэнергии, необходимо иметь альтернативную систему электропитания. Электробензогенератор с запасом горючего.
Материалы
Трубы
- Какими трубами можно развести водяное конвекционное отопление?
Температура теплоносителя в автономных системах обычно держится в пределах 75С, а давление не превышает 2,5 кс/см2, поэтому требования к прочности труб и их термостойкости минимальны.
Наиболее популярны:
Полипропиленовые трубы. Как правило, для нужд отопления приобретается армированный алюминиевой фольгой полипропилен. Армирование уменьшает удлинение труб при нагреве с внушительных 6,5 мм/м.пог. (при нагреве на 50 градусов) до скромных 1,5 мм/м.пог.;
Монтаж соединения металлопластиковых труб на пресс-фитингах.
- Какие трубы укладывать в теплый пол?
Для этой цели чаще всего используют сшитый полиэтилен PEX или термомодифицированный PERT.
Труба PERT для теплого пола.
Трубы обоих типов стойки к нагреву, обладают приемлемой механической прочностью и достаточной для укладки гибкостью. Шаг между витками трубы варьируется от 15 до 20 см, длина одного замкнутого контура не должна превышать 120 метров.
- Каким должен быть наружный диаметр полимерных или металлополимерных труб отопления?
Для дома умеренной площади (до 200 м2) я бы посоветовал придерживаться следующих значений:
- Подводка к радиатору — 20 мм;
- Разлив с принудительной циркуляцией теплоносителя — 25 мм,
Подводка к радиатору и розлив.
Теплый пол — 16 мм.
В гравитационной системе отопления (работающей за счет естественной циркуляции при нагреве теплоносителя) диаметр розлива нужно увеличить до 40 — 50 мм. Инструкция связана с низким гидравлическим напором в контуре; для того, чтобы обеспечить приемлемую скорость циркуляции воды, гидравлическое сопротивление труб должно быть минимальным. А оно, как известно, обратно пропорционально внутреннему диаметру трубы.
Радиаторы
- Какие радиаторы лучше купить для автономного контура?
Алюминиевые секционные. Очень демократичная стоимость секции (от 280 рублей) сочетается с отличной теплоотдачей (до 205 ватт на секцию). Прочность радиаторов и их термостойкость с избытком достаточны для автономной системы отопления.
Алюминиевые радиаторы: максимум эффективности при разумной цене.
- Как рассчитать нужное количество секций?
Их суммарное количество рассчитывается простым делением номинальной мощности источника тепла (котла или теплового насоса) на паспортную мощность одной секции. Мощность отопительного прибора для отдельного помещения можно грубо оценить из расчета 40 ватт тепла на кубометр отапливаемого объема. Скажем, для комнаты размером 4х5х3 метра нужно 4*5*3*40=2400 ватт тепла, или 2400/200=12 секций с номинальной тепловой мощностью 200 ватт.
Здесь есть одна тонкость. Производители всегда указывают мощность секций и отопительных приборов для дельты температур между теплоносителем и воздухом в 70 градусов; то есть при +20 в комнате для получения номинального теплового потока батарея должна быть нагрета до 90С.
На практике температура теплоносителя в автономном контуре заметно ниже. Скажем, при +25 в комнате и +60 на поверхности радиатора дельта температур будет равна всего 35 градусам, а тепловая мощность секции уменьшится ровно вдвое — до 100 ватт.
Для автономного отопления нехарактерны высокие температуры теплоносителя.
Дополнительное оборудование
- Что, кроме котла, труб и радиаторов, необходимо для монтажа водяной системы отопления?
В закрытой системе с принудительной циркуляцией обвязка котла должна включать:
- Циркуляционный насос (желательно — с регулировкой производительности);
- Автоматический воздухоотводчик для удаления воздушных пробок при запуске контура;
- Расширительный бак, компенсирующий увеличение объема теплоносителя при нагреве. Как правило, объем бачка берется равным 1/10 объема теплоносителя в системе;
- Предохранительный клапан для сброса давления при перегреве или закипании теплоносителя;
- Манометр для контроля давления.
Группа безопасности котла — манометр, воздушник и предохранительный клапан.
В открытой гравитационной системе единственное дополнительное приспособление — открытый расширительный бак. Он выносится в верхнюю точку контура и используется не только по прямому назначению, но и отвода воздуха, и для заливки в контур воды.
Отдельные радиаторы снабжаются отсекающими шаровыми кранами, дросселями или термоголовками. Запорно-регулирующая арматура позволяет при необходимости отключить прибор, не останавливая весь контур, или уменьшить его теплоотдачу.
Если радиатор расположен выше розлива, в его верхней пробке должен быть установлен кран Маевского или автоматический воздухоотводчик.
Кран Маевского для ручного стравливания воздуха.
Схема отопления с насосом
Контур с принудительной циркуляцией лишен недостатков гравитационной системы. Длина труб и их диаметр могут быть любыми, нужно только установить мощную помпу.
Инструменты и материалы
Дополнительно потребуются:
- индикатор фазы;
- кусачки;
- стриппер (приспособление для снятия оболочки с жил) или нож.
Из инструментов вам понадобится индикатор фазы.
Нужны такие материалы и изделия:
- медные провода с сечением, соответствующим потребляемому насосом току;
- клеммы типа WAGO или самоизолирующие зажимы;
- диэлектрическая клейкая лента;
- короб для кабеля.
Кроме труб, фитингов и радиаторов, для монтажа контура понадобятся:
- Мембранный расширительный бак. Из-за создаваемого помпой избыточного давления систему делают закрытой, поэтому вариант для гравитационного отопления не подойдет. Нужен красный мембранный бак – для технической воды. Синий для питьевой стоит дороже.
- Манометр, воздухоотводчик и предохранительный клапан. Вместе они называются группой безопасности.
- Трехходовой вентиль с термоголовкой.
- Фильтр.
Что делать с конденсатом
Чтобы избежать поступления в котловой бак теплоносителя с температурой ниже +50…+55°С, вызывающего образование кислоты на его стенках, вблизи отопителя монтируют смесительный узел.
«Подачу» и «обратку» соединяют перемычкой с 3-ходовым вентилем, управляемым сигналами от термодатчика. При остывании теплоносителя на впуске в агрегат ниже критической температуры клапан поменяет положение, и произойдет подмес горячего потока в холодный.
Инструкция
Систему отопления собирают по следующим правилам:
- Используют трубы ДУ25, при большой протяженности контура – ДУ32.
- Горизонтальные участки прокладывают с малым уклоном, необходимым только для дренирования трубопровода, – 2-3 мм/м.
- Разгонного коллектора не делают.
- Группу безопасности устанавливают со стороны подающего патрубка котла не далее 0,5 м от него. Между теплогенератором и приборами запрещено размещать запорную арматуру.
- Насос с фильтром и мембранный расширительный бак подсоединяют к «обратке», чтобы они работали в щадящих условиях при относительно низкой температуре.
- Помпу размещают между 3-ходовым вентилем и отопителем.
Схема отопления твердотопливным котлом с насосом.
Нужно предусмотреть возможность аварийного сброса избыточного тепла.
Для этого используют:
- ветку с радиаторами в неотапливаемых помещениях (например, в кладовой или на веранде);
- змеевик в котловом баке, подключаемый к водопроводу с одной стороны и канализации – с другой.
Как провести монтаж отопления
Что нужно для того, чтобы сделать отопление деревенского дома своими руками? Проект, описывающий будущую систему и определяющий используемое оборудование и другие ее нюансы, затронутые выше. Однако независимо от особенностей планируемого обогрева, для монтажа потребуются:
- трубы и фитинги;
- радиаторы;
- краны;
- расширительный бачок;
- коллекторные распределители;
- крепеж.
Схему выполнения монтажа надо начертить непосредственно на плане дома, нарисованном в укрупненном виде. Это позволит провести достаточно точный расчет необходимых труб. При выборе радиаторов нужное количество секций приблизительно определяется по соотношению – одна секция для обогрева трех кв.м. площади. Полученный результат увеличивается на двадцать процентов для обеспечения устойчивой работы системы и всевозможных непредвиденных осложнений типа засорения.
Чертеж-схема системы отопления
После составления схемы готовятся помещения для прокладки труб, пробиваются перегородки и проводится отделка в местах установки радиаторов, иначе потом выполнить ее будет практически невозможно. После этого прокладываются магистральные трубы для подачи воды и обратки, все необходимые узды и детали системы отопления располагаются на местах, предусмотренных проектом.
Если необходимо выполнить обогрев самостоятельных по назначению помещений, например, есть желание сделать отопление мансарды своими руками, то проектом должна быть предусмотрена установка коллекторных распределителей.
Система отопления с коллекторами
После этого можно закреплять радиаторы отопления. Для повышения эффективности обогрева за радиаторами можно наклеить фольгированный утеплитель, отражающий поток тепла от стен обратно в помещение. На всех радиаторах должны быть установлены входные краны, позволяющие их отключить для проведения необходимых работ.
После установки радиаторов намечаются места установки соединителей, фитингов, места установки отводов и т.д. Согласно проведенной разметке нарезаются трубы, и они объединяются с помощью фитингов и сгонов.
Обжим фитингов на трубах отопления
Собранные участки труб подсоединяются к входным патрубкам батарей отопления от самых дальних участков непосредственно к котлу отопления. После стыковки всех элементов системы, необходимо провести ее заполнение теплоносителем, проверить на герметичность и испытать.
Как происходит заполнение водой, посмотрим на примере открытой системы, циркуляция в которой осуществляется естественным образом. Эта процедура проводится через кран, позволяющий сливать теплоноситель, установленный в самой нижней части. Краны на всех радиаторах должны быть открыты, по мере заполнения контура отопления водой воздух будет вытесняться через расширительный бачок. Когда весь объем циркуляции теплоносителя будет заполнен, вода появится в расширительном бачке, после этого заполнение прекращают, а в бачке делают отметку или запоминают установившийся уровень.
После этого можно включать обогрев, и после достижения рабочей температуры, составляющей семьдесят градусов, повторно проверить все соединения. Когда система прогреется, в расширительном бачке надо сделать отметку, обозначающую новый уровень. Если нет никаких протечек, то можно считать, что монтаж отопления завершен успешно.
Понимая особенности и принципы работы системы обогрева, сделать отопление дома своими силами – любого, предназначенного для постоянного проживания – задача вполне выполнимая. Такой подход позволяет получить желаемый результат и при этом понести минимальные затраты, обусловленные только закупкой необходимого оборудования.
Воздушное отопление
Более традиционным видом отопления считается обогрев воздухом. В его основе лежит получение тепла при сжигании твёрдого топлива в печи. При наличии небольшого помещения достаточно одного или двух источников.
В современных системах используются специальные печи с вмонтированными в них стальными трубами для нагрева воздуха.
Затем горячий воздух поступает в систему трубопроводов, которая распределяет тепло по всем помещениям. Диаметр их больше чем у водяного отопления, радиаторы не требуются. Теплый воздух подаётся в помещение через решётки.
Плюсы:
- экономическая выгода при небольших затратах на материалы и топливо,
- тепло благоприятно влияет на здоровье,
- Нет опасности затопления и засорения труб,
- нет зависимости работы от аварийной ситуации у поставщиков топлива,
- большой срок эксплуатации.
Минусы:
- необходим постоянный контроль над процессом.
- Трудности с регулировкой температурного режима.
