- Виды отопительных систем
- О системе отопления многоэтажного дома
- Расчет самотечной системы
- Плюсы и минусы двухтрубных разводок
- Сильные и слабые стороны систем с одной трубой
- Трубы для систем с естественной циркуляцией
- Отопительные системы: их разновидности и правила монтажа
- Преимущества и недостатки
- Основные виды гравитационной системы отопления
- Закрытая система
- Открытая система
- Двухтрубная система
- Однотрубная система
- Коллекторное отопление
Виды отопительных систем
Ключевое отличие рассматриваемого типа систем заключается в наличии циркуляционного насоса, который обеспечивает бесперебойное движение теплоносителя в трубопроводе. По сути, именно насос делает водяное отопление одноэтажного дома с принудительной циркуляцией гораздо более удобным по сравнению с гравитационными аналогами.
Существует всего два основных вида систем с принудительной циркуляцией:
Все монтируемые своими руками схемы отопления частного одноэтажного дома имеют свои характерные особенности и характеристики, которые будут рассмотрены несколько позже. Впрочем, есть и общие черты – каждую батарею нужно обязательно оборудовать краном Маевского, позволяющим при необходимости стравливать воздух из трубопровода. Кроме того, любая отопительная система должна комплектоваться спускным краном, который обычно устанавливают в самой нижней точке обратки.
О системе отопления многоэтажного дома
Система отопления дома. как правило, является однотрубной; разлив или верхний, или нижний. Что касается обратки и подачи, то они могут быть размещены в подвале, но возможно, что обратка находится в подвале, а подача расположена на чердаке. Движение воды в стояках может быть попутным и идти сверху вниз или же встречным и идти снизу вверх (в этом плане имеет значение то, какая была использована схема отопления дома ).
Система отопления.
Есть такие стояки, которые используются со встречным теплоносителем, могут они быть и попутным. Если схема отопления дома именно такая, то в любой системе функционирует стояк полотенцесушителя (при этом система может быть как с открытым водозабором, так и с закрытым).
Очень важное значение имеет количество секций и размер радиаторов отопления. Такие параметры необходимо определить посредством расчетов, по мере того как остывает вода в теплоносителе
В связи с этим есть один хороший совет: если появится желание заменить радиаторы на более новые и современные, то пользоваться услугами знакомых не стоит, так как нужно принимать во внимание продвижение и остывание теплоносителя. В этом случае рекомендуется воспользоваться услугами компании, обслуживающей дом, и не стоит выкидывать перемычки, так как компания заинтересована в их восстановлении
Таким образом, становится понятно, что многоэтажный дом отапливается по довольно простой, но очень эффективной системе. Тем не менее если произошли какие-то сбои, то не стоит заниматься ремонтом самостоятельно (особенно если нет соответствующей подготовки). В любом случае нужно обязательно вызвать мастеров из обслуживающей компании, которые, как правило, в самые короткие сроки устраняют все неполадки. Мастера применяют следующие инструменты:
- трубный (газовый) ключ;
- разводной ключ;
- трубогиб;
- обжимные клещи.
От правильного планирования и выбора системы отопления зависит комфорт жильцов в многоквартирном доме. Сложность отопления в многоэтажном доме заключается в том, чтобы прогреть каждую квартиру в доме практически одинаково с минимальной разницей в температуре. Чтобы понять каким образом работают системы отопления многоэтажных домов, давайте рассмотрим это на примере стандартного девятиэтажного дома, с центральной системой отопления.
При помощи задвижек такой дом подключен к центральной системе теплоснабжения.
Сразу же за задвижками установлены фильтры грубой очистки, так называемые грязевики. Они улавливают крупные и средние фракции грязи из подаваемой горячей воды для отопления дома. После грязевиков устанавливаются еще одни задвижки, через которые подается горячая вода для нужд жильцов дома. Получается, что в открытой системе отопления вода нагревается сразу для двух целей для отопления и подачи горячей воды (системы горячего водоснабжения ГВС). Однако для того чтобы жилец дома мог спокойно пользоваться горячей водой задвижки устанавливают с подачи и обратки системы отопления многоэтажного дома.
При нормальных условиях температура подачи горячей воды в систему отопления достигает 150 градусов. Чтобы появилась возможность использовать горячую воду ее подают жильцам после того как она прошла сквозь отопительные приборы всех квартир и отдала тепло . Горячая вода вернувшаяся через обратку отопления будет не больше 60-70 градусов. Если температура горячей воды подающейся в системы отопления низкая (так бывает в начале отопительного сезона и при небольших заморозках) вода берется с подачи.
После ГВС устанавливаются еще одни задвижки при помощи, которых возможно перекрыть отопление дома, а в некоторых случаях устанавливается коллектор.
В домах больше пяти этажей устанавливается однотрубная система отопления многоэтажного дома.
Отличаться может только подача горячей воды в систему отопления. Подача может быть с верхним (подается с чердака) либо нижним разливом (подается с подвала).
Так как давление горячей воды в системах отопления довольно высокое возможно достичь практически одного уровня прогрева каждой квартиры в доме. Недостатком такой системы отопления является то,что при необходимости слить и заполнить воду в системе, в отопительной системе может оставаться воздух. Кран Маевского на радиаторах может помочь решить данную проблему. Альтернативным вариантом центрального может быть индивидуальное отопление квартиры.
Расчет самотечной системы
Чтобы рассчитать и спроектировать отопление с естественной циркуляцией, действуйте в таком порядке:
Сразу отметим, что «ленинградку» разбить на 2 ветви не удастся. Это значит, что кольцевой трубопровод обязательно пройдет под порогом входной двери. Чтобы выдержать все уклоны, котел придется ставить в приямке.
Расчет диаметра труб на всех участках гравитационной двухтрубной системы делается так:
Приведем пример расчета самотечной системы в одноэтажном доме 100 м. кв. На представленной ниже планировке уже нанесены радиаторы отопления и указаны тепловые потери. Начинаем с основного коллектора котла и движемся в сторону последних помещений:
Для подключения небольших батарей можно использовать подводки DN15 (наружный d = 20 мм), на плане указаны размеры DN20
Осталось подобрать трубы. Если варить отопление из стали, на котловой стояк пойдет Ø48 х 3.5, ветви — Ø42 х 3 и 32 х 2.8 мм. Оставшуюся разводку, в том числе подводки к батареям, делаем трубопроводом 26 х 2.5 мм. Первая цифра размера указывает на внешний диаметр, вторая – толщину стенки (сортамент водогазопроводных стальных труб).
Плюсы и минусы двухтрубных разводок
Для удобства восприятия мы объединили достоинства и недостатки всех вышеописанных систем в один раздел. Вначале перечислим ключевые положительные моменты:
Лучший способ спрятать трубы — заложить их под стяжку пола
- небольшие сечения раздающих труб;
- гибкость с точки зрения прокладки, то есть, линии могут проходить по различным маршрутам – в полах, вдоль и внутри стен, под перекрытием;
- для монтажа подойдут различные пластиковые либо металлические трубы: полипропилен, сшитый полиэтилен, металлопластик, медь и гофрированная нержавейка;
- все 2-трубные сети хорошо поддаются балансировке и тепловому регулированию.
Чтобы запрятать трубные подводки, нужно прорезать борозды в стене
Отметим второстепенный плюс самотечной разводки – простота заполнения и удаления воздуха без применения клапанов и кранов (хотя с ними развоздушивать систему проще). Вода медленно подается через штуцер в нижней точке, воздух постепенно вытесняется из трубопроводов в расширительный бак открытого типа.
Теперь о значимых недостатках:
Сильные и слабые стороны систем с одной трубой
Популярность однотрубного отопления в частном строительстве объясняется достаточно невысокой стоимости конструкции и возможностью самостоятельно осуществить монтажные работы. Это дает возможность сэкономить на привлечении специалистов.
Среди других преимуществ однотрубных систем необходимо выделить следующее:
Организовывая подключение устройств управления и контроля системы отопления, можно добиться функционирования его в автоматическом режиме. Допускается также интеграция в систему «Умный дом»: как результат, появляется возможность программировать оптимальные режимы обогрева, учитывая время суток, сезон и т.п.
Главный недостаток однотрубной схемы отопления – наличие дисбаланса между нагревом радиаторов, в зависимости от их удаленности от котла. Это объясняется постепенным охлаждением теплоносителя во время его циркуляции по трубам. Как результат, ближайшие по линии следования теплоносителя батареи оказываются более нагретыми, чем расположенные в удалении. В таких случаях лучше применять приборы чугунного типа, для которых характерно медленное остывание.
Трубы для систем с естественной циркуляцией
При подборе диаметра труб играют роль не только размеры системы и количество радиаторов, но и материал, из которого они сделаны, вернее, гладкость стенок. Для гравитационных систем это очень важный параметр. Хуже всего дело обстоит у обычных металлических труб: внутренняя поверхность шероховатая, а после использования она становится еще более неровной из-за процессов коррозии и накопившихся отложений на стенках. Потому такие трубы берут самого большого диаметра.
Стальные трубы через несколько лет могут выглядеть так
Металоопластик и полипропилен также может использоваться для монтажа систем отопления
Но если предполагается установка твердотопливного котла, то никакой полипропилен таких тепловых нагрузок не выдержит. В этом случае или все-таки использовать стальные, или оцинковку и нержавейку на резьбовых соединениях (сварку при монтаже нержавейки не использовать, так как швы очень быстро протекают)
Подойдет и медь (о медных трубах написано тут), но она также имеет свои особенности и с ней нужно обращаться осторожно: не со всеми теплоносителями она будет нормально себя вести, а уж с алюминиевыми радиаторами ее в одной системе лучше не использовать (они быстро разрушаются)
Особенность систем с естественной циркуляцией – их невозможно рассчитать из-за образования турбулентных потоков, которые расчетам не поддаются. Проектируют их основываясь на опыте и усредненных, опытным путем выведенных, нормах и правилах. В основном действуют правила:
- поднять как можно выше точку разгона;
- не заузить трубы подачи;
- поставить достаточное количество секций радиаторов.
Потом применяют еще одно: от места первого разветвления и каждое последующее ведут трубой меньшего на шаг диаметра. Например, от котла идет 2-х дюймовая труба, далее от первого разветвления 1 ¾, потом 1 ½ и т.д. Отбратку собирают от меньшего диаметра к большему.
Есть еще несколько особенностей монтажа гравитационных систем. Первая – трубы желательно делать под уклоном в 1-5% в зависимости от протяженности трубопровода. В принципе при достаточном перепаде температур и высоты, можно сделать и горизонтальную разводку, главное чтобы не было участков с отрицательным уклоном (наклоненных в обратную сторону), которые из-за образования в них воздушных пробок перекроют движение потока воды.
Самотечная система однотрубная с вертикальной разводкой на два крыла (контура)
Вторая особенность – в самой высокой точке системы нужно установить расширительный бак и/или воздухоотводчик. Расширительный бак может быть открытого типа (система тоже будет открытой) или мембранного (закрытая). При установке открытого отводить воздух нет необходимости он собирается в наивысшей точке – в бачке и выходит в атмосферу. При установке бака мембранного типа требуется также установка автоматического воздухоотводчика. При горизонтальной разводке не помешают краны «маевского» на каждом из радиаторов – с их помощью легче убрать все воздушные пробки в ветке.
Отопительные системы: их разновидности и правила монтажа
Перед началом монтажа системы отопления в доме, первоначально следует определиться с тем, как теплоноситель (в большинстве случаев это вода или же незамерзающая жидкость-антифриз) будет циркулировать по ней. Потому что от этого шага непосредственно зависит как выбор нагревательного котла, так и выбор труб.
На данный момент существуют следующие виды котлов, используемых при отоплении частных домов:
- газовые – одни из самых популярных, работают от природного газа;
- твердотопливные – также весьма популярны, могут работать от различных видов твердого топлива (уголь, дрова, торф);
- жидкотопливные (дизельные) – менее популярны, по сравнению с остальными и работают от жидкого топлива (как правило, это солярка);
- электрические – оптимальны в условиях отсутствия газа, потому как работают от электричества;
- комбинированные – универсальны и могут работать от разных видов топлива.
Как правило, общепринятым является следующий вариант деления отопительных систем:
- с естественной циркуляцией, в которой теплоноситель перемещается благодаря разности температур: горячая вода поднимается вверх, и постепенно остывая, естественно опускается вниз;
- с принудительной циркуляцией, в которой движение теплоносителя происходит за счет подключенного циркуляционного насоса.
Первый вариант позволяет системе отопления работать только за счет газового котла, без дополнительных установок. Но, в это же время, ее монтаж потребует сложных расчетов, вычисления и соблюдения необходимых уклонов и строго определенного расстояния между трубами.
В этом плане система отопления с принудительной циркуляцией имеет ряд преимуществ и считается более эффективной. Установленный отдельно или же встроенный в котел насос обеспечивает необходимое давление в системе независимо от наличия или отсутствия уклона, протяженности коммуникаций. Да и в этом случае можно устанавливать отопительные трубы небольшого диаметра, что дает дополнительные возможности при обустройстве интерьера.
Создаваемое давление в системе отопления с естественной циркуляцией, как правило, составляет 1,5 – 2 бар, а в системе с принудительной циркуляцией – 2 – 4 бар.
Основными ее преимуществами можно назвать отсутствие высоких температур и давления, а также возможность использования тонких металлических или гибких гофротруб из фольги. Но, несмотря на это, недостатки у данной системы тоже имеются. Так, из-за сильного шума и габаритных размеров таких труб, монтаж и установка их в стене могут быть не всегда возможными.
После того, как удалось определиться с типом устанавливаемой отопительной системы и выбрать самый подходящий вариант, следует ознакомиться с некоторыми моментами, которые важно учитывать при ее установке.
Итак, правила монтажа отопительных систем заключаются в следующем:
Необходимо соблюдать рекомендуемое расстояние между коммуникациями и не устанавливать дополнительные объекты (запорную арматуру, сетчатый фильтр) между котлом и группой безопасности (манометр, сбросной клапан, автоматический воздухоотводчик). В сети с принудительной системой отопления перед насосом можно предусмотреть установку сетчатого фильтра. Трубы следует выбирать, ориентируясь на тип котла. Разные виды труб можно комбинировать, но при этом необходимо внимательно изучать их маркировку и рекомендации изготовителя. При подключении большого количества радиаторов следует делать двухконтурную разводку и устанавливать трубы большого диаметра. Важно предусмотреть установку и выведение наружу трубы для удаления продуктов сгорания, если этого требует конструкция котла.
Теперь подробно расскажем о том, какими бывают трубы для отопления, какими основными характеристиками и свойствами они обладают.
Преимущества и недостатки
Разводка стояков снизу означает, что трубы, по которым циркулирует жидкость через приборы отопления, располагаются на самой нижней точке помещения: на уровне пола, под полом, в подвалах и цоколях.
Схема обогрева с нижней разводкой имеет несколько минусов. Во-первых, замкнутость тока воды не дает отключить один радиатор или отдельно отрегулировать его работу — это возможно лишь через отключение всех приборов и целой магистрали.
Этим же объясняются сложности при устранении течи или ремонте радиатора — приходится сливать весь теплоноситель. Все эти проблемы решаются при помощи байпасов или байпасных запасных линий.
Основные виды гравитационной системы отопления
Различается 4 типа самоциркулирующейся конструкции с гравитационным течением теплоносителя. Выбор варианта зависит от требований хозяина по производительности отопления, материала строения, утепления дома и прочих нюансов.
Определяя, какое лучше делать водяное отопление в частном доме без насоса, требуется выполнить несколько расчетов, принять во внимание технические характеристики источника тепла, просчитать диаметр трубы и составить проект
Закрытая система
Принцип работы такой:
- Нагрев теплоносителя приводит к вытеснению воды из контура отопления. Под воздействием повышенного давления жидкость перемещается в закрытый расширительный бак с мембраной.
- В этом баке одна половина заполнена газом, вторая – пустая. Пустая половина заливается прогретым теплоносителем, что приводит к сжатию газообразного вещества.
- Как только вода остывает, газ снова расширяется и выталкивает из бака воду.
Простое решение пока не набрало популярность, однако возможность полной автономности и поддержания оптимального давления в трубах – явные плюсы варианта, которые пригодятся хозяевам частных домов небольшой площади. Минус конструкции в повышении объема емкости при необходимости прогревать большие помещения, поэтому закрытая система в основном используется в домах площади до 40 м2.
Открытая система
Этот вариант отличается от закрытого лишь конструкцией расширительного бака. Схему можно увидеть в старых строениях, где бак установлен под кровлей или потолком жилого помещения. Емкость можно сделать самостоятельно, но при такой схеме есть риск завоздушивания радиаторов, что снижает эффективность работы системы. Кроме того, кислород в воде приводит к образованию коррозии, появлению дефектов внутри труб и быстрому выходу элементов из строя.
Двухтрубная система
Особенности конструкции:
В 2-х трубной системе можно допустить некоторые отклонения от параметров уклона труб, причем это не скажется на скорости транспортировки теплоносителя. Выполнить работы по силам домашнему мастеру, ошибки в расчетах устраняются в процессе обустройства конструкции.
Однотрубная система
Это простая горизонтальная схема выкладки с одной трубой, которая подключена последовательным образом ко всем батареям. Подача носителя через верхний отвод – отток через нижний, таким образом, вторая батарея получает чуть более остывший носитель, третья – еще более прохладный. От крайнего радиатора обратка возвращается в бак для прогрева.
Обустроить такую самотечную систему не представляет труда, но если количество радиаторов более 3-5 шт., однотрубная система не является целесообразной. Даже если увеличить количество секций последней батареи, температура носителя слишком мала, чтобы обеспечить равномерность отопления.
К достоинствам схемы относят простоту монтажа, экономию средств, а недостаток наблюдается только при установке одной трубы в больших комнатах. Сформировать однотрубную схему в 2-х и более этажных строениях без насоса нельзя – велик риск допустить ошибку в уклонах трубопроводов, из-за чего теплоноситель не будет транспортироваться с нужной скоростью, и строение останется без отопления.
Коллекторное отопление
В коллекторном отоплении каждый прибор имеет свою независимую подводку. Это дает возможность регулировать температуру отдельного взятого радиатора или вовсе исключить его из оборота теплоносителя (отключить). Узел системы – именно коллектор, который имеет вид гребенки. В нее входит главные магистрали подачи и обратки, и выходят второстепенные разводки трубопроводов. Коллекторная водяная система отопления может быть как одно-, так и двухконтурной.
Плюсы:
- Возможность настройки оптимальных параметров воздуха в помещении. То есть, каждый отопительный прибор контура управляется независимо и централизовано. Если в помещении стало жарко, по каким – либо причинам (пришло много гостей, появился дополнительный источник тепла прочее), температуру в радиаторе можно снизить, при этом не нарушить микроклимат в других комнатах дома. Вообще в разных помещениях можно создать разные температуры. Это позволяет сэкономить на энергоресурсах.
- Применение в монтаже системы трубопроводов малых диаметров. Каждая ветка, которая выходит из коллектора, живит один отопительный прибор или малую группу. Из этого следует, что напор в трубопроводах не очень высокий (но допустимый). Небольшой диаметр трубопроводов определяет хорошую эстетичность отопительной системы. Ее элементы не выпирают и не загромождают помещение.
Минусы:
- Большая затрата расходного материала при монтаже (в отличие от последовательной схемы подключения отопительных приборов в системе обогрева). Чем сложнее конфигурация подключения отдельных элементов, тем меньше экономия.
- Сам узел коллектора выглядит не эстетично, громоздко. Чтобы он сильно не кидался в глаза, его нужно прятать.
- В коллекторной системе отопления без монтажа циркуляционных насосов (на подаче и обратке) не обойтись. Силы гравитации для нормального обращения теплоносителя в контуре не достаточно. Покупка и установка циркуляционных насосов – это также не малые дополнительные расходы.
- Энергозависимость. Мало того, что циркуляционные насосы ударят по бюджету, так это еще не все. Внеплановое выключение света на поселке может привести к сбою работы отопительной системы, а в зимнее время – замерзанию теплоносителя внутри трубопроводов. Это все из – за того, что насосы питаются от электричества.
- Специалисты не рекомендуют монтировать коллекторные системы отопления в городских квартирах.
Производители предлагают на строительном рынке множество различных моделей коллекторов. Среди них есть приборы с максимальным набором элементов. Часть подачи теплоносителя оснащена расходомерами. С помощью этих приборов можно регулировать поток воды в контуре. Это делают для того, чтобы уравновесить давление в системе. Часть обратки теплоносителя оснащена термодатчиками. С помощью данных приборов регулируется температура в радиаторах отопления. Система позволяет автоматически контролировать нагрев каждого отопительного прибора. Термодатчики для коллекторной системы могут быть также разными. Часто используют латунные элементы с дюймовым проходом. Термодатчики имеют заглушки на обратке. Это позволяет, если возникла такая необходимость, подключить к системе дополнительные элементы.
Есть люди, которые изготавливают гребенки своими руками. Этого делать настоятельно не рекомендовано. Гребенки должны монтировать квалифицированные специалисты, которые имеют достаточно знаний и навыков, и выполнят работу согласно действующим на данный момент строительным нормам и правилам. После установки системы проводят гидравлические испытания. Игнорирование строительных норм и правил при монтаже приводит к негативным последствиям, вплоть до порывов системы и несчастных случаев.
Место для установки коллектора определяется на этапе проектирования отопительной системы. Если в доме несколько этажей, на каждом отводиться место для коллекторного блока. Чаще всего в стене делают для этого специальную нишу на небольшой высоте от уровня пола, но так, чтобы маленькие дети или животные не могли добраться в нее. Гребенка должна устанавливаться в помещении с допустимой влажностью воздуха (кладовая, коридор прочее).
Устройство может быть прикреплено прямо на стену, если оно монтируется в подсобном помещении или размещается в специально отведенном для этого шкафу (имеется ввиду металлический ящик с дверкой).