Отопление помещений — основа нормальной жизнедеятельности человека. Выделяют несколько основных видов отопления — они предназначены для поддержания нормативной температуры воздуха в помещениях различного назначения, комплексы различаются по принципу действия, по общему устройству.
Отопление помещений представляет из себя комплекс, в состав которого входят следующие основные компоненты:
- Теплогенератор — источник теплоты;
- Отопительные приборы — радиаторы, конвекторы, регистры, обогреватели, излучатели и так далее;
- Коммуникации — чаще всего это трубопроводы, электрические кабели, воздуховоды и мак далее.
Источник тела может быть собственным и сторонним. Сторонние источники тепла поставляют теплоноситель с требуемыми параметрами. Автономный котел (теплогенератор) дает возможность разработать и построить систему отопления с независимыми параметрами работы.
Типы отопительных устройств зависят от конкретного вида отопления. Различают несколько основных видов отопления:
- Электрическое отопление;
Системы автономного и централизованного водяного отопления
Самая часто используемая конфигурация комплекса обогрева помещений — водяное отопление. В качестве теплоносителя в этом случае используется вода. Она обладает отличными теплофизическими характеристиками — теплоемкостью, высокой теплоотдачей, текучестью и другими.
Водяное отопление имеет собственную классификацию и подвиды. По способу циркуляции теплоносителя различают два типа систем:
Принудительная циркуляция воды по трубопроводам и отопительным приборам осуществляется с помощью насоса. Естественная циркуляция происходит за счет разницы плотностей воды — горячая вода имеет меньшую плотность, поднимается вверх. Холодный теплоноситель обладает большей плотностью и стремится вниз.
Водяные системы отопления могут быть открытыми (сообщающимися с атмосферой) и закрытыми (герметичными, обладающих определенным внутренним давлением). Давление в закрытых системах поддерживается с помощью мембранных расширительных устройств (баков).
По источнику тепла системы этого типа делятся на два подвида:
- Автономные;
- Централизованные.
Централизованные системы отопления подключаются к магистральным трубопроводам теплоснабжающих организаций. По ним поставляется теплоноситель заданных параметров (температуры, давления). Регулирование показателей теплоносителя производится поставщиком в зависимости от температуры воздуха окружающей среды.
Автономные отопительные комплексы состоят из независимого источника теплоты (котла), трубопроводов и отопительных приборов. Источниками теплоты являются котлоагрегаты, работающие на следующих видах топлива:
- Природный газ;
- Твердое топливо — древесина, уголь и так далее;
- Электрическая энергия;
- Жидкое топливо — сжиженный газ, дизельное топливо и другие.
Выбор типа основного оборудования (котла) зависит от доступности тех или иных топливных ресурсов.
Система парового отопления помещений
Паровое отопление является специфической конфигурацией водяного отопления. В паровые котлы вода подается дозированно насосом с циклическим режимом работы. Определенный объем воды испаряется после нагрева с помощью газовой горелки или ТЭНа. Пар от котла поступает в трубопроводы отопления. Отдавая тепло через стенки приборов и труб, пар конденсируется, собирается в емкости конденсатосборников и возвращается снова в котлы.
Системы отопления для паровых котлов сооружаются только из металла. Паровые комплексы обладают высокой скоростью нагрева, пар разогревается до 170 градусов Цельсия.
Исходная вода для работы котла должна проходить подготовку — очистку от солей жесткости. Рабочие зоны котлов имеют высокие температуры, на их внутренней поверхности соли из неочищенной воды выпадают в осадок. Образуется слой, снижающий эффективность работы оборудования.
Паровые комплексы ввиду своей сложности применяются чаще всего на предприятиях и для производства пара для технологических нужд.
Комплекс воздушного отопления
Воздушное отопление входит в состав приточных систем вентиляции. Воздух из окружающей среды закачивается вентилятором, производится его нагрев в специальном устройстве — калорифере. Нагретый воздух распространяется по помещениям через сеть воздуховодов.
Нагрев в калориферах происходит за счет циркуляции в теплообменном аппарате теплоносителя (воды) от источника теплоты — автономного или централизованной сети. В случае отсутствия такой возможности в качестве нагревательного устройства используется ТЭН (трубчатый электрический нагреватель).
Воздушное отопление обладает рядом достоинств. Перед нагревом воздух проходит через фильтр, очищается от пыли и других примесей. Агрегаты приточной вентиляции могут оборудоваться дополнительными блоками для увлажнения воздуха, очистки от химических примесей, обеззараживания и так далее. Сеть воздуховодов располагают обычно в конструкции потолка — это экономит пространство в помещениях. Отсутствует вероятность протечек из оборудования, которым подвержены водяные схемы обогрева.
Недостатком воздушного нагрева является общий характер регулирования температуры воздуха, осуществляемый на основном блоке установки. Воздух распределяется по помещениям, имея равную температуру во всех зонах.
Способы электрического обогрева
Электрическое отопление реализует в своей работе принцип преобразования электрической энергии в тепловую. В качестве источника теплоты в этих схемах используется:
- Электрический котел;
- Отдельные нагревательные приборы.
Электрические котлы работают в системах водяного отопления, имеют общее строение со всеми системами на других видах топлива. Котлы, работающие на электроэнергии, не требуют для установки выполнения проекта, славятся экологической чистотой, не имеют побочных продуктов деятельности (дымовых газов, зольного остатка).
Отдельные приборы электрического отопления представлены различными устройствами:
- Электрические конвекторы;
- Тепловые воздушные завесы;
- Масляные радиаторы;
- Инфракрасные излучатели;
- Парокапельные нагреватели;
- Тепловентиляторы, тепловые пушки.
Модификации нагревателей выбираются исходя из условий эксплуатации, места применения, стоимости и другим показателям.
Отопление различными печами
Печное отопление обычно служит для обогрева небольших площадей или отсутствии возможности сооружения отопления другого вида. Работают печи на твердых типах топлива.
В этом виде отопления отопительным прибором является обычно сама печь. При сгорании топлива ее конструкция разогревается и отдает тепло воздуху. По этому принципу работают русские печи, буржуйки и так далее.
Иногда печи включаются в качестве источника тепла в системы водяного отопления. Ярким представителем, реализующим эту модификацию печного отопления, является печь-голландка. В нее встраивается металлический бак, в котором происходит нагрев воды. Печь этой модели отдает тепло и поверхностью своей конструкции.
Печи обслуживаются в ручном режиме, требуют сооружения дымовой трубы, склада топлива. При некачественном сгорании топлива в помещение может выделиться угарный газ. Достоинством печного обогрева является полная энергонезависимость.
В стремление сделать свое жилье комфортным и независимым от различных коммунальных хозяйств, многие начинают с автономного отопления дома или квартиры. В процессе его устройства появляются вопросы, которые приходится решать впопыхах или вообще «задним числом».
Установить систему отопления частного дома можно самостоятельно или с привлечением профессионалов. В любом случае, нужно быть знакомым с процедурой проектирования, согласования разрешительной документации и монтажа системы. Такие знания позволят отслеживать качество выполнения работы на каждом этапе и исключить явные ошибки.
Как сделать отопление в частном доме
Для начала коротко перечислим основные этапы, которые нужно будет выполнить на пути к достижению цели:
- выбор отопительной системы;
- выбор составляющих элементов отопительной системы;
- расчет отопления частного дома;
- разработка схемы индивидуального отопления;
- оформление и получение разрешительной документации;
- монтаж отопительной системы;
- тестовый запуск системы.
Важно придерживаться последовательности, т.к. поэтапная реализация проекта нивелирует ошибки, которые трудно или дорого исправить.
1. Выбор отопления – какая система отопления лучше для частного дома
В основу выбора автономного отопления положен тип котла, который работает на определенном типе топлива и отличается конструктивными элементами. Среди наиболее популярных систем отопления: газовое, электрическое, жидко и твердотопливное отопление.
Основными критериями выбора котла отопления являются:
- безопасность;
- доступность топлива;
- компактность, простота регулирования, обслуживания и ремонтопригодность;
- экономичность установки и эксплуатации;
- возможность сделать отопление своими руками.
Системы отопления частного дома – виды и типы
Система водяного отопления
Одна из самых эксплуатируемых систем отопления в нашей стране – водяное отопление. Разводка труб в доме или квартире – привычное явление.
Принцип работы водяного отопления заключается в следующем: нагретая от котла вода естественным образом (или принудительным) циркулирует по трубам, отдавая тепло помещению. Учитывая то, что по ходу движение воды в местах соединения, на изгибе труб и т.д. образуется трение и местные сопротивления, многие системы оборудованы клапанами для обеспечения давления, сила которого равна потерям на сопротивление. Такая система водяного отопления называется системой с искусственной циркуляцией воды.
Система водяного отопления может быть конструктивно реализована по двум схемам:
- Одноконтурная (система с замкнутой циркуляцией воды, ориентированная только на отопление)
- Двухконтурная (система, ориентированная одновременно на отопление помещения и нагрев воды в водопроводе). Такая система требует использования специального двухконтурного котла.
Устройство водяного отопления предполагает 3 принципиально разные схемы разводки труб в комнатах.
Разводка труб отопления
Однотрубная система отопления дома
Схема однотрубной системы отопления представлена на фото.
Как видно из рисунка, трубы закольцованы, а радиаторы подключены по очереди. Таким образом, теплоноситель выходит из котла и поочередно проходит каждый из них.
При этом стоит отметить, что температура теплоносителя постепенно снижается. Это существенный минус системы. Тем не менее, она достаточно распространена ввиду простоты, экономичности и возможности сделать однотрубную систему отопления своими руками.
Как снизить потери тепла при однотрубной системе отопления:
- увеличить число секций в последних радиаторах (два-три последних);
- увеличить температуру теплоносителя на выходе. Это, в свою очередь, повышает расходы на отопление;
- обеспечить теплоносителю принудительную циркуляцию. Т.е., установить насос, который создаст в системе дополнительное давление заставляя воду циркулировать быстрее.
Двухтрубная система отопления дома
Схема двухтрубной системы отопления представлена на фото. Синим цветом выделена труба отработки, которая отводит охлажденный теплоноситель из радиатора в котел.
Двухтрубная система обеспечивает подачу теплоносителя к радиаторам без потери тепла. Ее разновидности показаны на фото. При параллельном подключении достигается экономия на материалах. При лучевом,
появляется возможность регулировать температуру в каждой комнате отдельно.
Коллекторная (лучевая) разводка
Предполагает использование специального устройства – коллектора, которое собирает теплоноситель и распределяет по трубам к батареям. Схема сложная в реализации, поэтому используется редко.
Безусловным плюсом системы водяного отопления можно назвать ее безопасность.
К числу недостатков относят:
- относительно трудно обогреть значительную площадь без значительных затрат (ввиду потерь тепла при циркуляции воды);
- эстетический параметр. Разветвленную систему труб можно скрыть, пожертвовав некоторым количеством объема помещения, что не всегда удобно, или же оставить на виду;
- большие по размеру радиаторы отопления;
- вероятность появления воздушных пробок. Эта проблема возникает после спуска воды из системы.
Содержание:
1.
2.
3.
4.
5.
Всем привет! В данной статье будут рассмотрены следующие вопросы: какие существуют виды систем отопления дома , какие у них достоинства и недостатки, какие бывают отопительные котлы , какие лучше выбрать трубы отопления и радиаторы , а также будет рассмотрена технология монтажа системы водяного отопления дома .
Самой традиционной системой отопления для Россия является водяное отопление , где в качестве теплоносителя выступает вода. Это проверенная временем надежная система, позволяющая наиболее эффективно обогревать дом в самую суровую зимнюю стужу. Поэтому большинство домовладельцев выбирает воду в качестве теплоносителя в системе отопления.
Частные дома и коттеджи строят в основном в отдалении от инженерных коммуникаций, в том числе и центрального отопления. Именно поэтому в частных дома применяют независимые автономные системы водяного отопления дома . В такой системе отопления вода циркулирует в замкнутом контуре трубопроводов. То есть вода, нагреваясь в котле, поступает по трубопроводу в радиатор, там она отдает часть тепла, обогревая помещение и затем по трубопроводу поступает обратно в котел для повторного нагрева, и цикл повторяется снова.
Виды систем отопления дома
Водяные системы отопления бывают трех видов: однотрубная, двухтрубная и коллекторная . Рассмотрим каждую систему отопления поподробнее.
В однотрубной или одноконтурной системе отопления все радиаторы подключены последовательно к одной трубе. То есть остывшая в радиаторе вода поступает в трубу отопления, где течет горячая вода, остужая тем самым теплоноситель. И при прохождении через каждый последующий радиатор вода будет терять всё больше и больше тепла. Поэтому однотрубная система отопления не должна быть слишком протяженной, иначе дом будет прогреваться неравномерно.
В однотрубной системе подключение радиатора к трубе отопления может быть трех видов. Первый вид: диагональное подключение – когда с одной стороны входная труба горячей воды подключена к верхней части радиатора, а с другой стороны выходная труба остывшей воды подключена к нижней части. Второй вид: параллельное подключение – когда входная и выходная труба подключены к нижней части радиатора. Третий вид: обратное диагональное подключение – когда с одной стороны входная труба подключена к нижней части, а с другой выходная труба подключена к верхней части радиатора.
На многих информационных ресурсах утверждается, что однотрубная система отопления не имеет возможности регулировки температуры отдельного радиатора и не имеет возможность замены радиатора не отключая всю систему отопления. Но если на входе и на выходе радиатора поставить запорную арматуру (трубопроводных кран) возможности однотрубной систему отопления резко расширятся. Это позволит регулировать температуру радиатора, уменьшая или увеличивая скорость потока входящей в него воды. Кроме того, перекрыв оба крана радиатора (на входе и на выходе) позволит полностью отключить радиатор от системы отопления и в случае протечек в радиаторе, заменить его на новый, не отключая всю систему отопления.
В двухтрубной системе отопления, как можно догадаться из названия, используются две трубы: одна труба подает в радиаторы горячую воду, а другая труба забирает из радиатора охлажденную воду. Благодаря этому осуществляется равномерный нагрев всех радиаторов отопления не зависимо от протяженности трубопроводов.
Как и в однотрубной системе отопления на каждом радиаторе (на входе и на выходе) ставится запорная арматура , регулирующая температуру нагрева радиатора. Также запорная арматура отключит от системы радиатор для его замены, не отключая всю систему отопления.
Единственным недостатком двухтрубной системы отопления является избыточное количество трубопроводов по сравнению с однотрубной системой. Что в свою очередь увеличивает расходы на материалы.
В коллекторной системе нагретый теплоноситель из котла подается в коллектор , а уже из коллектора по трубопроводам вода подается в радиаторы отопления. Коллектор представляет собой трубу, которая имеет один вход большого диаметра и несколько выходов малого диаметра. В распределительном щитке как правило стоит один коллектор для подачи воды в радиаторы, а один коллектор для приема остывшей воды. Таким образом каждый радиатор имеет отдельный контур, что позволит регулировать температуру и отключать любой радиатор не затрагивая всю систему. Либо вместо радиатора подключить систему теплых полов .
Недостатком коллекторной системы является огромное количество трубопроводов. Кроме этого к каждому контуру отопления необходимо присоединить циркуляционный насос , т.к. в контуре используются трубы малого диаметра, а прокачать воду по все контурам одним насосом будет практически невозможно.
Из всего вышесказанного следует, что коллекторная система позволяет плавно регулировать температуру в каждой комнате, однако переизбыток трубопроводов и насосов значительно повышает её стоимость. Самым разумным применением коллекторной системы отопления является использование вместо радиаторов систем «теплый пол ».
Виды отопительных котлов
Центром всей автономной системы водяного отопления является котел . Главной задачей котла является нагрев теплоносителя. Как правило котел состоит из двух камер : камеры сгорания , в которой сгорает топливо и теплообменника , в котором происходит передача тепла теплоносителю из камеры сгорания.
Котлы бывают одноконтурные и двухконтурные . Одноконтурный котел нагревает воду только для отопления, однако если подключить к нему бойлер косвенного нагрева, то котел сможет нагревать еще и воду для горячего водоснабжения. Двухконтурные котлы имеют два теплообменника: первичный и вторичный. Первичный теплообменник нагревает воду для отопления, а вторичный нагревает воду для горячего водоснабжения. Главным недостатком двухконтурных котлов является то, что два теплообменника не могут работать одновременно. То есть первичный теплообменник для отопления отключается, когда включается кран горячего водоснабжения, и вся энергия расходуется на нагрев вторичного теплообменника.
Также котлы различают по виду топлива, используемого для нагрева теплоносителя. Котлы бывают газовые, твердотопливные, жидкотопливные, электрические и комбинированные .
Газовые котлы
Самым малозатратным, а значит наиболее выгодным топливом для отопления дома является газ, которого в нашей стране предостаточно. Беда состоит лишь в том, что газовая магистраль проведена не к каждому участку, а значит использовать газовый котел для отопления дома повезет лишь тем счастливчикам, у которых газовая магистраль находится неподалёку от их жилища. Кроме того, при сгорании газа практически не выделяется вредных веществ и копоти.
Преимущества:
Используется дешевое топливо при максимальном коэффициенте полезного действия;
Не требуется постоянный контроль за подачей газа;
Отсутствие резервуаров для хранения топлива;
Продолжительный срок эксплуатации.
Недостатки:
Для подключения газового котла требуется разрешение соответствующих инстанций;
Полная зависимость отопления дома от газовой службы, если газ отключат, дом замерзнет. Поэтому требуется установка дополнительного котла, работающего на другом виде топлива;
Твердотопливные котлы
Стоимость твердотопливного котла довольно невысока, да и его работа не зависит от отсутствия в доме газа или электричества. Но для обеспечения непрерывной работы твердотопливного котла необходимо регулярно подбрасывать в него топливо (торф, дрова или уголь), а также отчищать зольник от золы.
Преимущества:
Недорогой;
Продолжительный срок службы;
Не зависит от работы коммунальных служб;
Недостатки:
Требует регулярной загрузки топлива и отчистки камеры сгорания от продуктов горения;
Необходимо наличие помещения для хранения твердого топлива;
Требует отдельное помещение для размещения оборудования.
Жидкотопливные котлы
В отличии от твердого топлива подача жидкого топлива может быть автоматизирована. Однако для автоматизации подачи необходимо электричество, с которым могут возникнуть неполадки и отключения. А для того чтобы сделать жидкотопливный котел полностью автономным необходимо иметь в доме альтернативные источники электроснабжения.
Преимущества:
Жидкотопливный котел практически полностью автономен;
Высокий коэффициент полезного действия.
Недостатки:
Требуется наличие большого резервуара для жидкого топлива, который значительно повышает пожароопасность здания;
Требует отдельное помещение для размещения оборудования.
Электрические котлы
Электрические котлы полностью зависимы от наличия электричества в доме, поэтому в доме просто необходим резервный котел, работающий не другом виде топлива, либо иметь альтернативный источник электроснабжения дома. Кроме этого для обогрева большой площади нужен более мощный котел, а котлы мощностью от 6 кВт требуют подключения к трехфазной сети, что не всегда возможно.
Преимущества:
Простой в эксплуатации;
Компактен, не требует наличия отдельного помещения;
Не требует устройства дымохода;
Бесшумный.
Недостатки:
Потребляет большое количество электроэнергии;
Мощные электрокотлы требуют наличия трехфазной сети.
Комбинированные котлы
Комбинированные котлы используются, когда случаются частые перебои в подаче одного из источника энергии: газа, жидкого топлива, электричества. Комбинированные котлы могут поддерживать до четырёх источников энергии.
Преимущества:
Поддержка различных источников энергии.
Недостатки:
Большие габариты;
Большая стоимость.
Чтобы определится с выбором котла требуется сначала произвести все необходимые расчеты по теплопотерям дома. Исходя из этих расчетов определить необходимую мощность котла, а уже затем выбирать наиболее малозатратные источники энергии.
Какие выбрать трубы для отопления?
Следующим важным этапом при проектировании системы водяного отопления является выбор труб для отопления , а точнее материала из которого они изготовлены. Ведь рынок строительных материалов просто пестрит разнообразием видов труб отопления: стальные, медные, полипропиленовые, металлопластиковые, из сшитого полиэтилена, гофрированные трубы из нержавеющей стали . У каждого вида труб имеются свои достоинства и недостатки и ведут они в различных условиях эксплуатации по-разному. Давайте поподробнее остановимся на каждом из них.
Стальными трубами в системах отопления послужили человечеству не один десяток лет и зарекомендовали себя как очень надежный вид труб. Стальные трубы прекрасно выдерживают большие нагрузки, как с внешней стороны, так и с внутренней. По температурным характеристикам стальные трубы превосходят многих своих конкурентов. Они выдерживают длительное воздействие высоких температур, кроме этого у стальных труб довольно низкий коэффициент линейного расширения, что позволяет использовать протяженные участки в системе отопления. Однако у стали есть одно свойство, которое можно отнести как к преимуществам, так к недостаткам: оно довольно быстро нагревается и быстро остывает. Поэтому протяженные теплотрассы в обязательном порядке нужно теплоизолировать, чтобы избежать больших потерь тепла от котла до радиатора. Особое внимание нужно уделить теплоизоляции стальных труб, которые не имеют контакта с воздухом отапливаемого помещения (проложены под полом или в стене).
Как известно сталь подвержена коррозии, что существенно снижает срок её эксплуатации. Коррозийные процессы в воде с повышенной кислотностью протекают медленнее, поэтому искусственное повышение кислотности воды с помощью специальных средств повысит срок эксплуатации системы отопления. Также повысит эксплуатационный срок окрашивание труб антикоррозийными составами. На фоне вышеперечисленных недостатков выделяется еще один недостаток – это сложность монтажа. Стальные трубы соединяют двумя способами: резьбовым соединением и сваркой. И то, и другое требует особых знаний и умений, а вероятность протечки в соединениях довольно высока. Но из-за невысокой стоимости многие домовладельцы выбирают именно этот вид труб. Срок эксплуатации стальных труб в системе отопления – 15-20 лет.
Если же вы желаете смонтировать очень надежную и долговечную систему отопления и денежные средства это позволяют, то безусловно выбор падет именно на медные трубы . Ведь они отлично выдерживают высокие температуры, не подвержены коррозии, обладают высокой прочностью и продолжительным сроком эксплуатации. Однако монтаж системы отопления из медных труб следует доверить только опытному специалисту. Как и в случае со стальными трубами, медные трубы, не контактирующие с воздухом отапливаемого помещения необходимо теплоизолировать. Срок эксплуатации медных труб в системе отопления – 50-100 лет.
Недорогой вид труб с довольно неплохими характеристиками, учитывая их стоимость. Полипропиленовые трубы устойчивы к коррозии и легко монтируются. Однако рабочая температура у полипропиленовых труб составляет 70-90°С, что ограничивает их применение в системе с высокой температурой теплоносителя. Что касается соединения полипропиленовых труб, то тут есть один нюанс: при сварке труб на внутренней поверхности трубы образуется наплыв пластика, что уменьшает внутренний диаметр и соответственно пропускную способность трубы. В дальнейшем это приведет к зарастанию трубы. Кроме этого срок службы полипропиленовых труб не превышает 8 лет.
Металлопластиковые трубы представляют собой алюминиевую тонкую трубу, покрытую снаружи и изнутри пластиком. Также трубу из алюминия перфорируют, чтобы внешний и внутренний слои пластика надежно склеивались между собой, образуя единую конструкцию. Сборка системы отопления из металлопластиковых труб довольно проста, и занимает минимум времени. Кроме всех перечисленных достоинств у металлопластиковых труб существует слабое место - фитинги. Они изготовлены по технологии порошковой металлургии, а значит хрупки и теряют прочность при остывании-нагревании. Трубы гнутся только с использованием трубогиба. Со временем в местах перегибов труб появляются трещины, что в дальнейшем приводит к протечкам. Срок службы металлопластиковых труб 6-8 лет.
Сшитый полиэтилен отличается от обычного полиэтилена наличием поперечных связей между молекулами, что повышает общую прочность труб. Трубы из сшитого полиэтилена способны выдержать давление 8-10 атмосфер и температуру до 95 °С. Сшитый полиэтилен обладает молекулярной памятью, что позволяет трубам восстанавливать первоначальную форму после воздействия физических или температурных нагрузках (удар, нагрев). Благодаря этому же свойству места изгиба труб нужно фиксировать, т.к. труба в этом месте стремится выпрямится. Трубы из сшитого полиэтилена стойки к коррозии и химическому воздействию. Внутренние стенки труб гладкие, что снижает гидродинамическое сопротивление. Легкость монтажа обеспечивается фитингами с надвижной гильзой, но для такого соединения нужен специальный инструмент. Сшитый полиэтилен обладает повышенным линейным расширением, что требует устройство компенсаторов в системе отопления. Срок эксплуатации труб из сшитого полиэтилена, как утверждают производители – 30-50 лет.
Пожалуй, самый лучший вид труб для отопления из всех описанных выше. Гофрированные трубы из нержавеющей стали выдерживают давление от 15 до 40 атмосфер и гидроудар до 60 атмосфер. Рабочая температура гофрированных труб составляет 150 °С, что позволяет использовать их даже для парового отопления. Благодаря своей надежности гофрированные труб применяют в системах газоснабжения и пожаротушения. Гофрированные трубы из нержавеющей стали легко гнутся без трубогиба, при этом внутренний диаметр остается неизменным. Для монтажа системы отопления из гофрированных труб вам понадобится всего лишь гаечный ключ.
Многие могут возразить, что ребристая внутренняя поверхность гофрированных труб увеличивает сопротивление гидродинамического трения, однако гофротрубы из нержавеющей стали успешно применяют в системах теплых полов и используют вместо радиаторов, где длина труб достаточно большая и всё благодаря гладкой поверхности стальной ленты. Линейные расширения гофротруба, благодаря своей структуре, компенсирует самостоятельно. А нержавеющая сталь защищает трубу от коррозии. Срок эксплуатации гофрированных труб из нержавеющей стали и латунных фитингов не ограничен, срок эксплуатации уплотнительных колец – 30 лет.
Какие лучше выбрать радиаторы отопления?
Радиатор представляет собой прибор, который непосредственно отапливает помещение. Он работает по такому принципу: теплоноситель (вода), задерживаясь в нем, передает через стенки радиатора тепло окружающему его воздуху. При выборе радиатора следует руководствоваться следующими характеристиками радиаторов: теплоотдача, рабочее давление, максимальное давление, а также внешний вид.
Теплоотдача радиатора представляет собой показатель количества тепла, переданного от радиатора в окружающее его пространство в единицу времени и измеряется в ваттах. Так для площади отапливаемого помещения в 10 м 2 при высоте потолков не более 3 м с одной дверью и окном требуется 1000 Вт, при этом температура теплоносителя составляет 70 °С. Для углового помещения требуется уже 1,2 кВт, а для углового помещения с двумя окнами понадобится 1,3 кВт. Также в зависимости от вида материала стен и толщины утеплителя суммарная мощность радиаторов в 1 кВт может обогреть разную площадь: от 10 до 25 м 2 . Для определения точного количества секций радиатора требуется выполнить точный расчет, который лучше доверить специалистам.
Рабочее давление в автономной системе отопления, где теплоноситель нагревается в котле, составляет 1,5- 2 атмосферы. При подключении системы к централизованному отоплению в малоэтажных домах рабочее давление составит 2-4 атмосферы. Это довольно низкие показатели рабочего давления, что позволяет использовать практически любой вид радиаторов.
На рынке сейчас представлены четыре основных вида радиаторов: стальные, чугунные, алюминиевые и биметаллические .
Стальные радиаторы отопления
Довольно надежный вид радиаторов, который выдерживает рабочее давление 6-8 атмосфер, а максимальное давление составляет 13 атмосфер. Температура теплоносителя в стальном радиаторе может достигать 110 °С. Стальные радиаторы обладают привлекательным внешним видом и высокой теплоотдачей. К минусам стальных радиаторов можно отнести незащищенность внутренней поверхности радиатора от коррозии. По стоимости самыми доступными являются стальные панельные радиаторы, а самыми дорогими стальные трубчатые и секционные радиаторы. Срок службы стальных радиаторов составляет 15-20 лет.
Чугунные радиаторы отопления
Чугунные радиаторы выдерживают рабочее давление 8-10 атмосфер, максимальное – 15 атмосфер. Чугунные радиаторы используются еще с советских времен и служат по 40-50 лет. Чугунные радиаторы довольно стойки к коррозии и плохому качеству теплоносителя. Они состоят из секции и позволяют самостоятельно регулировать их количество. Большая масса радиаторов затрудняет монтаж, однако из-за высокой массы повышается тепловая инертность, что сглаживает резкие перепады температуры теплоносителя.
Алюминиевые радиаторы отопления
Такие радиаторы обладают повышенным показателем теплоотдачи, благодаря высокой теплопроводности алюминия и большой площади ребер радиатора. Также, благодаря алюминию, радиаторы обладают небольшой массой, что облегчает их монтаж. Рабочее давление алюминиевых радиаторов составляет 12 атмосфер, а максимальное – 18 атмосфер. Для защиты алюминия от коррозии внутреннюю поверхность радиатора окрашивают полимерными составами, поэтому для системы отопления следует выбирать именно такие радиаторы. Срок службы алюминиевых радиаторов составляет 20-25 лет.
Биметаллические радиаторы отопления
Биметаллические радиаторы сочетают в себе стальной трубчатый каркас, поверх которого нанесена алюминиевая оболочка с ребрами. Благодаря такому сочетанию биметаллические радиаторы выдерживают большое давление: рабочее – 16 атм., максимальное – 40 атм. Также биметаллические радиаторы обладают высокой теплоотдачей. Единственный недостаток таких радиаторов – это высокая стоимость, из-за сложности изготовления. Срок службы биметаллических радиаторов – 25-30 лет.
Монтаж системы отопления частного дома
Монтаж системы отопления дома происходит в следующей последовательности:
1. Установка котла;
2. Монтаж радиаторов отопления;
3. Прокладка труб отопления;
4. Монтаж дополнительного оборудования: расширительного бака, циркуляционного насоса;
5. Соединение труб отопления с радиаторами, котлом, расширительным баком и насосом.
При этом перед монтажом системы отопления должны быть выполнены все подготовительные работы: в стенах и перекрытиях пробурены отверстия для прокладки трубопровода, в местах установки радиаторов должна быть выполнена черновая отделка (штукатурка стен), при скрытой проводке труб отопления в стенах должны быть подготовлены каналы для них и т.д.
Котел отопления , если он работает на жидком или твердом топливе, либо на газе, должен располагаться в отдельном помещении (котельной ), к которому предъявляют особые требования в целях безопасности.
Требования, предъявляемые к котельной :
Объем котельной должен составлять не менее 15 м 3 плюс 0,2 м 3 на 1 кВт мощности котла;
Высота потолков должна быть не меньше 2,5 м;
Стены и пол должны быть облицованы керамической плиткой, т.к. она обладает высокой огнестойкостью
Перекрытия котельной должны быть железобетонными;
В котельной должна быть организована приточно-вытяжная вентиляция. Вентиляция в котельной должна полностью обновлять воздух в котельной три раза в час, при этом к объему приточного воздуха плюсуется объем воздуха необходимый для горения топлива;
В котельной должна быть организована система дымоудаления.
Сам котел крепят к несущей стене на специальные кронштейны, либо ставят на пол, если масса котла слишком большая. В некоторых случаях по котел отопления устраивается отдельный фундамент. Котел должен быть размещен таким образом, чтобы к нему был свободный доступ, при этом от стены до котла должно быть не менее 5 см.
Радиаторы располагают непосредственно под окнами, чтобы холодный воздух, идущий от окон, сразу прогревался радиаторами. Размещать радиаторы отопления следует на расстоянии трех сантиметров от стены и 10-12 см. от пола до радиатора и столько же от радиатора до подоконника. Радиаторы подвешиваются на кронштейны с крюками. Сами кронштейны крепятся к стене дюбелями или анкерами, либо замоноличиваются цементно-песчаным раствором. Крюки закрепляют к стене так, чтобы они располагались между секциями радиатора. Монтаж радиатора контролируют с помощью уровня.
При открытой прокладке трубы отопления фиксируют к стене специальными крепежными элементами. В зависимости от диаметра и вида трубы, а также температуры теплоносителя, крепежи располагают на расстоянии 80-150 см друг от друга.
При скрытой прокладке трубы отопления теплоизолируют, чтобы теплоноситель не терял драгоценное тепло по пути к радиатору. Трубы отопления при скрытой прокладке не заделываются до тех пор, пока не будет произведен первый запуск системы и не будут устранены все протечки.
К системе отопления подключается расширительный бак , чтобы не повредить трубы или радиаторы от избыточного давления в системе. Он уменьшает избыточное давление в системе отопления, предохраняя элементы системы от разрыва и протечек. Расширительный бак имеет внутри диафрагму, в которую закачен под давление воздух. Когда давление в системе превышает давление в диафрагме, вода начинает проникать в пространство между диафрагмой и стенками бака, сжимая воздух внутри самой диафрагмы. Когда давление в системе отопления падает воздух в диафрагме начинает вытеснять из бака воду, повышая тем самым низкое давление в системе. Таким образом происходит автоматическая регулировка давления в системе отопления. Расширительный бак подключают перед циркуляционным насосом, где движение воды и завихрения минимальны.
Для создания необходимой циркуляции теплоносителя в системе отопления устанавливается циркуляционный насос . Обычно его устанавливают на «обратке» перед котлом, т.к. температура теплоносителя здесь не такая высокая как на «подаче». Главное, чтобы направление стрелки на корпусе насоса совпадало с направлением движения воды.
После того как вся система собрана, проводят первый запуск, при котором проверяют систему отопления на наличие протечек.
Хотите получать новые статьи на почту?
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
- 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.
- Контур в схеме отопления - замкнутая по кругу система труб. Также сюда входит котёл, насосы, вентили и т. д. в зависимости от выбранной схемы отопления.
- Прямой ток - элементы движения горячей жидкости по направлению от котла к батарее.
- Обратный ток - элементы движения отдавшей тепло жидкости по направлению к котлу.
- Прибор водяного отопления - радиатор, батарея, тёплый пол и т. д. в зависимости от выбора. Необходим для передачи тепла, направляет его для обогрева помещений.
Виды труб различных материалов:
- Металлические трубы. Не распространены в использовании, имеют недостатки. Со временем покрываются коррозией, в работе недолговечны. Монтируются исключительно на резьбовых соединениях.
- 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.
- 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.
- 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 домов. | Схема паровой отопительной системы в частных домах. |
| Дом - 1 этаж, крутая крыша, присутствует подвал. | Отопительная система - двухтрубная . Вертикальные стояки, желательно нижняя разводка. |
| Дом - 1 этаж, крутая крыша, подвал отсутствует | Отопительная система - двухтрубная. Котёл устанавливается на первом этаже в специальной для этого комнате, в этом случае разводка должна быть верхней. |
| Дом - 1 этаж, плоская крыша. Присутствует подвал. | Горизонтальная разводка. В этом случае подвал - идеальное место для установки оборудования. Котёл - работающий на жидком топливе или газу. |
| Дом - 2 этажа и более. Крутая или плоска крыша - не важно. | Схема отопления - двухтрубная или однотрубная . Вертикальные стояки. Разводка - верхняя или нижняя. Системы с горизонтальным положением проводящих труб использовать нельзя. Можно использовать любой вид отопительных котлов. |
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:
- система «естественная циркуляция «;
- система «принудительная циркуляция «;
- система «комбинированная».
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.
Преимущества системы:
- 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:
Виды котлов
- газовые;
- электрические;
- жидкотопливные;
- комбинированные.
Комбинированные . Положительные качества: используют несколько видов энергоносителей. Недостаток: высокая цена и сложность конструкции.
Отопительная система
Отопительная система - это, пожалуй, самый сложный инженерный проект в структуре дома. И основным показателем эффективности ее работы является стабильность температуры, комфортной для проживания человека. Постоянно совершенствуясь, разные виды отопления пополняются все новыми вариантами обогрева помещений.
Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Но только грамотно спроектированная и безукоризненно выполненная система теплообеспечения создает благоприятный микроклимат в жилище, не зависящий от погодных условий за его стенами.
Давайте рассмотрим, какие существуют разновидности отопления, и чем они отличаются друг от друга.
Радиаторное отопление
Это один из самых первых вариантов, который стал использоваться человеком для обогрева многоквартирных домов и частных построек. На заре 21 века многие прочили ему уход в небытие. Однако, претерпев инновационные преобразования и модернизацию, система продолжает исправно функционировать не только в старых домах, но и в новостройках. Замена чугуна алюминием, сталью и биметаллом избавила этот вид отопления от инерционности.
Теперь температуру в каждой комнате можно регулировать по своему усмотрению. На помощь человеку пришли термостаты и терморегуляторы, которые оперативно реагируют на изменение температурных условий в комнате. Благодаря этому данные виды систем отопления стали функционировать гораздо эффективнее, а энергозатраты на получение тепла снизились. Немаловажно и то, что усовершенствованные радиаторы имеют привлекательный дизайн, а это позволяет использовать их в современных интерьерах.
Способ обогрева с помощью батарей, конечно, не идеален. И основной его недостаток заключается в неравномерном распределении тепла в комнате. Возле самого радиатора ощущается приличная жара, тогда как в отдаленном углу тепла явно недостаточно. Это объясняется физическими законами циркуляции конвекционных потоков.
Теплый воздух поднимается вверх и распределяется по жилищу. Остыв, он опускается на уровень человеческого роста и, отдав последние градусы, возвращается к источнику тепла. Данный круговорот характеризуется ощутимым разграничением теплых и холодных зон. Нивелировать контраст можно поднятием температуры батарей до 75-85 градусов Цельсия, что влечет излишний расход теплоносителей. Тем не менее, оставаясь доступным по цене, радиаторное отопление активно используется подавляющим числом потребителей.
«Теплый пол»
Водяной теплый пол
Длительный период времени «теплый пол» использовался в качестве дополнительного источника тепла. По сути, он представлял собой электрическую схему теплообразования и устанавливался преимущественно в ванных.
За последнее десятилетие эта тенденция изменилась, и сейчас «теплый пол», как и другие виды отопительных систем, используется самостоятельно. Кроме того, его популярность возросла вместе со строительством коттеджных и элитных многоквартирных построек.
«Теплый» пол обрел свою популярность благодаря многим достоинствам:
- Равномерное распределение температуры по всему объему помещения.Стало возможным ступать по полу босыми ногами, а теплый воздух, направляясь снизу вверх, не оставляет места для холодных зон. Проведенные исследования показали, что на уровне пола воздух прогревается до 25 градусов, на высоте человеческого роста его температура становится 23 градуса, а под потолком она понижается до отметки в 20 градусов.
- Рациональное распределение температуры не вызывает головных болей от перегревов. Ноги постоянно находятся в тепле, а голова - в зоне умеренной температуры. Самое холодное место - потолок - греть и вовсе не обязательно.
- Равномерно обогретые комнаты без холодных зон не создают условий для размножения грибка и плесени.
- Скрытая система отопления позволяет беспрепятственно реализовывать разные дизайнерские идеи. Площадь дома может использоваться более рационально в плане размещения мебели и других предметов интерьера.
- Отсутствует риск получения ожога. Особенно актуально это для семей, в которых подрастают маленькие дети.
- Высокая энергоэффективность системы обусловлена низкой температурой теплоносителя. Для обеспечения комфортной температуры в доме достаточно нагреть теплоноситель до 40 градусов Цельсия.
К тому же теплый пол характеризуется высокой степенью автоматизации процессов. Его можно делать не только электрическим, но и водяным. Проанализировав потребности владельцев жилья, производители предложили новые материалы и технологии, способные работать без ремонтов очень длительный период времени.
Конвекционное отопление
Конвекционные радиаторы отопления
Основным элементом такой системы выступает конвектор, внешне похожий на обычный радиатор. Он состоит из медных трубок и металлических перемычек из алюминия (или меди). В нем установлен вентилятор для принудительной циркуляции воздуха.
По принципу работы конвектор ничем не отличается от других приборов. Он так же обогревает холодные массы воздуха и перемещает теплые вглубь дома.
Существует три разновидности такого оборудования:
- настенное
- напольное
- встраиваемое
Конвекторные системы редко устанавливают в жилых помещениях, но в общественных местах они присутствуют повсеместно. Их можно встретить в больших магазинах, школах и на лестничных площадках. Данное оборудование отличается немалыми габаритами и требует естественной вентиляции помещения. Это делает его привлекательным для монтажа в больших общественных зданиях и малопригодным для жилого фонда.
Воздушно-отопительные аппарат
Отопление помещений горячим воздухом использовалось еще с незапамятных времен. На Руси источником тепла при этом была легендарная русская печка.
Сегодня метод претерпел изменения, и горячий воздух подается в раздельные комнаты по специально оборудованным каналам. Воздушное отопление широко распространено в США. И это не удивительно, ведь КПД обогрева горячим воздухом достигает 90%. Для сравнения - в водяных системах этот показатель равен 75%.
Обзавестись воздушной системой отопления не так просто. Она требует множества каналов для воздушных потоков, которые можно расположить под полом или внутри потолка. Сделать это лучше всего на этапе проектирования или в ходе реконструкции зданий. Иногда удается добиться хорошего результата и при капитальном ремонте помещений.
Воздушная система имеет ряд преимуществ:
- У нее высокая теплоотдача. Например, чтобы поднять температуру в доме на 30 градусов (от минус 10 до плюс 20), требуется всего 30-40 минут.
- Воздуховоды летом можно использовать как составляющие системы вентиляции и кондиционирования.
- Нет угрозы размораживания магистралей.
- Схема может выполняться с естественной и принудительной циркуляцией воздуха.
Из недостатков следует отметить:
- Плохую «управляемость». Резкая потеря баланса температур приводит к нарушению регулировок системы.
- Неравномерный прогрев помещения. Всегда существует вероятность возникновения горячих и холодных зон в доме.
Данный способ отопления идеально подходит для производственных помещений, бассейнов, спортивных залов и других общественных мест большой площади и с высокими потолками. Если же вы выбираете систему отопления для собственного жилого дома или квартиры, то разумнее остановиться на других ее разновидностях.
