Принцип действия и устройство систем водяного отопления

Устройство водяного отопления

Отопление это процесс нагрева воздуха в помещении, который компенсирует потери тепла в доме из-за понижения температуры на улице.

Отопление дома происходит за счет передвижения теплоносителя по помещению. В случае водяного отопления теплоноситель, нагретая вода, движется по трубопроводу, поступает в радиаторы отопления, которые нагреваясь, отдают тепло в помещения.

Общая схема системы отопления такова. В генераторе тепла вода нагревается. Под собственным давлением или под воздействием циркуляционных насосов вода движется по замкнутому контуру теплопровода. При своей циркуляции вода охлаждается, передавая тепло помещению, и возвращается обратно в генератор тепла. Этот процесс повторяется пока система водяного отопления включена и все ее составные части работают исправно.

Выбираем котел

• Газовое устройство. Если поблизости имеется газовая магистраль, то альтернатив у такого выбора просто нет, что объясняется стоимостью кубометра топлива. Конечно, придется потратить время и силы на получение многочисленных разрешений, но результат оправдывает средства.
• Твердое топливо. Неплохой вариант для сельской местности, где дров всегда в достатке. С точки зрения экономичности также весьма достойный выбор. К сожалению, придется смириться с определенными эксплуатационными неудобствами, необходимостью регулярно подкладывать дрова в топку.
• Электрическая модификация. Компактный, надежный и удобный в использовании вариант, который, к сожалению, не слишком экономичен, цена киловатта растет год от года. Кроме того, в частном секторе сеть нередко изношена, не отличается стабильностью напряжения, что губительно для современного устройства.
• Жидкое топливо. Не лучший вариант для дачи. Во-первых, сжигание дизеля провоцирует образование больших объемов продуктов сгорания, оседающих на грунт, использующийся при выращивании сельскохозяйственных культур. Во-вторых, могут возникнуть проблемы с подвозом горючего.

Если говорить о мощности, то для регионов с холодным климатом требуется около 1.75 кВт на 10 квадратов площади. Для теплых районов этот параметр ограничен киловаттом.

Однотрубные и двухтрубные системы водяного отопления

Также различаются однотрубная и двухтрубная системы водяного отоплении. В однотрубной системе радиаторы подключены к системе отопления последовательно, в двух трубной параллельно.

На это об основных принципах водяного отопления все! Тепло вашему дому.

Несколько визуальных сконструированных рисунка систем водяного отопления:

Закрытая,двухконтурная закрытая система водяного отопления с бойлером ГВС с Экспансоматом

Закрытая, двухконтурная закрытая система водяного отопления

Закрытая одноконтурная система отопления

Открытая система водяного отопления с искусственной циркуляцией и расширительным баком

Открытая система водяного отопления с естественной циркуляцией и расширительным баком

©Obotoplenii.ru

Особенности дачного отопления

Как правило, дачный поселок удален от магистрали, осуществляющей снабжение газом. Это обстоятельство вынуждает искать другой источник тепловой энергии и практически исключает установку газовых котлов.

Если на даче организовано снабжение электроэнергией, то имеются ограничения по мощности и в монтаже проводки. Если при снижении температуры воздуха в теплое время года имеется возможность использовать для отопления кондиционер, то в морозы он не поможет.

Целесообразно осуществлять отопление дачи периодически. В этом случае следует принимать во внимание риск разморозки системы при значительных холодах.

Нагрев помещений должен происходить максимально быстро.

Проект раскладки трубы

После того как будет подготовлен инженерный проект отопления, необходимо сформировать схемы раскладки трубы в помещениях. Для этого нужно определиться с шагом и схемой раскладки.

Для определения шага раскладки необходимо учитывать зоны активных теплопотерь, а именно: внешние стены, окна и двери. Целесообразно сокращать шаг в непосредственной близости от этих зон. Для того чтобы получить максимально комфортное отопление стоит спроектировать подвод теплого пола таким образом, чтобы труба контура, идущая от подающего коллектора с нагретой водой, проходила вдоль зон активных теплопотерь в первую очередь.

Для отопления центральной части помещения используется 20-30-сантиметровый шаг трубы, а в зонах активных теплопотерь 10-15-сантиметровый. Это делается для того, чтобы увеличить теплоотдачу поверхности пола без изменения температур и для исключения дублирующих источников отопления. Однако убедитесь в том, что во всех помещениях вы закладываете одинаковую кратность шага, например, для центральных зон 25 см, а для зон активных теплопотерь 10 см, в таком случае расчет зависимости теплоотдач от температуры теплоносителя для всей поверхности пола строения будет одинаковым.

Для непосредственной укладки трубы существует 2 основных схемы: «змейка» и «спираль». В зависимости от помещения меняется приоритет использования той или иной схемы. Для определения шага придется определиться с тем, какая мощность необходима для отопления того или иного помещения. В случае, когда необходимо организовать отопление небольшого помещения, целесообразно делать укладку трубы «змейкой». В принципе, этот вариант укладки самый простой и универсальный, но у него есть несколько минусов. Во-первых, перепад температуры поверхности пола в разных углах помещения будет наиболее заметен, а во-вторых, при необходимости уложить трубу с малым шагом (<15 см) существует вероятность столкнуться с проблемой сгибания — труба может не выдержать перегрузки и сломаться.

В этом случае необходимо пред усмотреть использование широких петель сгиба. При необходимости отопления жилых комнат средней площади (12-16 м2)лучше использовать метод укладки «спиралью».

В этом случае температура в разных концах помещения будет стремиться к среднему значению, поскольку рядом с трубой с остывшим теплоносителем всегда находится труба с подающей стороны с нагретым теплоносителем. Кроме того, все углы сгиба направлены на 900, что сильно облегчает монтаж жесткой трубы, особенно при необходимости сделать укладку малым шагом (18-20 м2) и возникает необходимость укладки двух и большего количества контуров, то по-прежнему целесообразно использование нескольких «спиралей».

Полезный совет Расстояние от стены до ближайшей части трубы контура напольного отопления должно быть не менее 15 см.
Отопление водяной теплый пол

Новый подход к решению задач по отоплению

Современное решение проблемы отопления на даче с периодическим проживанием – это термокамин с водяным контуром. Он не только позволит сделать романтичными вечера у живого огня, но и прекрасно обогревает дом площадью до 100 кв. м. Радоваться водяному отоплению на даче с его помощью будет от чего – котел считается не только надежным и практичным, но и придает изысканность интерьеру дачного дома.

Термокамин по сути – это твердотопливный котел. Но его нижняя часть оформлена, как камин. Его двойные стенки изготовлены из стали толщиной в 6 мм, в пространстве между которых и находится водяной контур (его еще называют «водяной рубашкой»), заполненный водой. По трубам системы отопления горячая вода, нагретая камином, распространяется по всем комнатам.

Основные элементы

Из чего состоит система водяного отопления в частном доме? Если в городской квартире мы въезжаем, как правило, в жилье с уже функционирующим отоплением, то здесь нам придется составлять проект с нуля.

Котел

Источник тепла, превращающий энергию горения топлива или электричество в тепловую энергию, транспортируемую теплоносителем. Список основных типов котлов выглядит так:

• Газовые обеспечивают в настоящее время наиболее низкие эксплуатационные расходы. Разумеется, при работе на магистральном газе: баллонный увеличит стоимость киловатт-часа тепла в несколько раз.

Современный газовый котел.

• Твердотопливные котлы на втором месте по дешевизне отопления. В качестве топлива используются дрова, уголь, торф, опилки и т.д. Основная проблема — потребность в частых загрузках горючего.
• Соляровые котлы могут работать в полностью автоматическом режиме; однако соляра очень дорога и продолжает расти в цене.
• Наконец, электричество — самый удобный, безопасный и… дорогой способ отапливать свое жилье.

Кроме того: сама идея использовать теплоноситель в этом случае представляется странной. Отдельные электрорадиаторы или конвектора выглядят куда более здравым решением.

Трубы

Трубы из черной стали еще применяются при монтаже центрального отопления; однако при самостоятельном переносе радиаторов и проектировании отопительных систем коттеджей ставка делается, как правило, на другие материалы.

• Оцинкованная сталь обладает прочностью черных стальных труб и лишена их главного недостатка — подверженности коррозии.
• Гофрированная нержавейка в дополнение к прочности еще и легко гнется. Соединения выполняются фитингами с силиконовыми уплотнителями, без резьб, что делает сборку быстрой и легкой.
• Полипропиленовые трубы дешевы и монтируются с помощью простейшего низкотемпературного паяльника. Обычно для горячей воды и отопления используют трубы, армированные алюминием или фиброй: они прочнее и имеют куда меньший коэффициент теплового расширения.
• Сшитый полиэтилен — прекрасный материал для лучевой разводки с укладкой в стяжку. Стойкость к температуре и прочность на разрыв сочетается с гибкостью и возможностью закупки в бухтах длиной до 500 метров.

Разводка от коллекторов выполнена сшитым полиэтиленом.

Арматура

• Если нужно перекрыть воду, лучший инструмент для этого — современный шаровый вентиль. Надежность сочетается с удобством использования и низким гидравлическим сопротивлением в открытом состоянии.
• Дроссели применяются для ручной регулировки теплоотдачи отопительных приборов и их балансировки.
• Термостатические головки после калибровки способны регулировать пропускную способность таким образом, чтобы в помещении с приемлемой точностью поддерживалась заданная температура.
• Для отвода воздуха наиболее удобны автоматические воздухоотводчики. Однако вместо них могут применяться как краны Маевского, так и обычные вентиля и даже водоразборные краны.

Безопасность

Ее обеспечивают устройства, которые так и называются — группа безопасности:

• Расширительный бак компенсирует увеличение объема теплоносителя при нагреве. Вода практически несжимаема и может просто порвать трубы или радиаторы; а вот воздух, отделенный от воды резиновой мембраной, сжимается легко. Объем мембранного бака берется примерно равным 10% количества теплоносителя в системе.
• Предохранительный клапан нужен на тот случай, если при сильном нагреве вместимости расширительного бачка не хватит. При достижении критического давления он сбрасывает излишки воды.
• Манометр позволяет контролировать текущее давление в системе.

Манометр, воздухоотводчик и предохранительный клапан часто продаются как одно целое.

Отопительные приборы

• Чугунные радиаторы довольно термостойки и не подвержены коррозии. Секции обладают большим внутренним объемом и благодаря медленному движению теплоносителя в них легко заиливаются при боковом подключении.
• Стальные отопительные приборы делятся на несколько типов: пластинчатые, трубчатые, конвекторы и регистры. Исполнение из коррозионно-нестойких сталей делает их уязвимыми для ржавчины, а тонкие стенки пластинчатых радиаторов -еще и крайне непрочными механически.
• Алюминиевые радиаторы дешевы и обладают прекрасной теплоотдачей, но боятся превышения давления и гальванических процессов, которые порождает объединение в одном контуре разных металлов (в частности, алюминия и меди).

• Биметаллические отопительные приборы — это алюминиевые радиаторы со стальными сердечниками, увеличивающими прочность на разрыв, и медно-алюминиевые конвектора. Вторые представляют собой медную трубку с напрессованными для увеличения теплоотдачи алюминиевыми пластинами.

В отличие от алюминиевых, биметаллические радиаторы можно подключать медной трубой.

Коллекторная (лучевая) система

Она состоит из подающего и обратного коллекторов, к которым от каждого радиатора идет две трубы. На коллекторах установлены расходомеры для управления каждым отопительным прибором, подключенным к коллектору. Подводящие и отводящие трубы прокладываются под полом и не нужно думать, как их спрятать. К недостаткам можно отнести большую длину трубопровода и, следовательно, удорожание работы. Вдобавок, коллекторная система не может работать без электронасоса и при ее установке стоит предусмотреть автономный источник питания (аккумулятор, электрогенератор).