Водяные отопительные системы. Принцип монтажа. Установка котла. Открытая и закрытая системы отопление

Водяное отопление является самым распространенным методом изготовления индивидуального обогрева квартир и домов. Сделать водяное отопление своими руками может каждый. Стоит рассмотреть последовательность выполнения работ, начиная от проектирования и покупки строительного материала и заканчивая запуском уже готовой системы.

Тепло в доме. Откуда его брать?

В качестве источника тепла для водяного отопления может выступать несколько котлов, а именно:

1. Газовый котел.
2. Жидкотопливный котел.
3. Твердотопливный котел.
4. Электрокотел.
5. Дровяной котел.

Следует учесть, что выбор котла во многом зависит от ваших возможностей. Однако существует одно правило, которое необходимо учитывать при выборе котла – это его мощность. Мощность котла должна в обязательном порядке превышать теплопотери жилья на 20%. Соответственно вам необходимо рассчитать все теплопотери, которые происходят в проемах окон, дверей, крыши и т. п. Уже отталкиваясь от этого, следует выбирать котел с той или иной мощностью.

Циркуляция теплоносителя. Выбор схемы

Перед началом монтажных работ необходимо определиться и с выбором схемы циркуляции воды. Существует три ее вида:

Принудительная система циркуляции теплоносителя осуществляется посредством циркуляционного насоса. При этом их количество может быть неограниченным: один, два или три. Используя такую водяную систему отопления, вы сможете повысить коэффициент полезного действия на 30%. Использование циркуляционного насоса позволит вам не соблюдать определенный наклон труб при их прокладке. Но с другой стороны, система будет полностью зависима от электроэнергии. Следует помнить, что она должна быть закрытого типа при рабочем давлении 1,5 бар.

Что касается естественной циркуляции , то она полностью проверена и является надежным методом обогрева жилья. В этом случае строго соблюдается наклон трубы при монтаже, в пределах 3-5°. Если это проигнорировать, то система водяного отопления будет неэффективной, вернее, она вообще не будет работать. Чаще всего ее используют для систем с котлами на твердом топливе, хотя существуют варианты и с газовыми котлами.

Ну и комбинированная система циркуляции (КСЦ) подразумевает под собой способность работы системы водяного отопления как принудительно, так и естественно. Например, если во время отопительного сезона отключилась электроэнергия, то систему можно переключить на естественную циркуляцию. По этой причине несмотря на возможность установки насосов, монтаж труб необходимо выполнять под наклоном. В большинстве случаев, комбинированную схему отопления используют в сочетании с твердотопливными котлами.

Выбор радиаторов

Немаловажным фактором в подготовке монтажа системы водяного отопления является выбор оборудования. Главная составляющая часть отопления это радиаторы. Их выбор необходимо выполнять исходя из их мощности или теплоотдачи. В большинстве случаев, основная характеристика мощности указывается в прилагаемой к самой батарее инструкции. Необходимо также определить количество секций для той или иной комнаты. Все это можно высчитать в проекте. Желательно, чтобы радиатор закрывал большую часть оконного проема. Это позволит искусственно создать тепловую завесу. Более того, это предотвратит запотевание окон и возникновение сквозняков. Немаловажным фактором является и рабочее давление батарей. Хотя данный показатель играет большую роль при централизованной системе отопления, а при индивидуальном – особого значения не имеет.

Итак, существует несколько наиболее распространенных видов радиаторов. Они изготавливаются из самых разных материалов: алюминий, сталь, чугун и биметалл. Последний совмещает в себе алюминий и сталь.

Алюминиевые радиаторы. Это один из самых распространенных и в то же время доступных радиаторов. Они обладают хорошей теплоотдачей на единицу площади. В большинстве случаев такие радиаторы имеют отдельные секции благодаря чему их можно комбинировать, добавляя секции в зависимости от потребностей помещения. Что касается их эксплуатации, то алюминий достаточно мягкий материал, по этой причине при их транспортировке необходимо быть крайне осторожным. Более того, при монтаже запорной арматуры очень легко сорвать резьбу.

Стальные радиаторы. Что касается данного вида батарей для водяного отопления помещений, то в этом случае увеличивать секции невозможно. Существует большой выбор стальных радиаторов по размерам в ширину и высоту. Можно отметить их высокую теплоотдачу.

Чугунные радиаторы. Данный тип радиаторов отличается своей долговечностью. Любители винтажного стиля с достоинством оценивают их оригинальный вид. Чугунные радиаторы отопления продолжительное время нагреваются, а также долго остывают. Исходя из требований современной системы разводки, а также применения термоголовок, их использование нерационально.

Биметаллические радиаторы. Что касается этого вида батарей, то они имеют отдельные секции. Изготавливаются они из стали, а покрываются алюминием. Благодаря этому достигается высокая прочность и соответственно продолжительность эксплуатации.

Конфигурация системы отопления. Двухтрубная и однотрубная

По своей специфике система отопления может разделяться на:

• однотрубную и двухтрубную. Двухтрубная система организована по принципу подвода двух труб к батарее, а именно обратки и подачи. Что касается однотрубной системы, то прокладывается одна труба. От нее к каждой батарее протягивается два патрубка, один патрубок подает воду, другой соответственно отводит.
• закрытую и открытую системы отопления. Открытая в верхней точке имеет расширительный бачок, принимающий в себя нагретую воду, которая при нагревании расширяется. Благодаря открытому бочку образуется естественная циркуляция.

Обратите внимание! Современные отопительные котлы оборудованы закрытым бочком. В данном случае он полностью герметичен. Если необходимо расширение, то оно осуществляется при помощи диафрагмы. Система с закрытым бочком работает исключительно в принудительном режиме при помощи циркуляционного насоса. Благодаря этому металлические детали системы из-за отсутствия соприкосновения воды с воздухом не ржавеют. Их различия заключаются в том, что закрытые системы управляются электроникой, а открытые характеризуются простотой устройства.

Приняв решение касательно всех вышеперечисленных вопросов, можно приступать к монтажным работам, а именно установке котла, радиаторов, запорной арматуры и труб отопления. Теперь обо всем последовательно.

Принцип монтажа. Установка котла

Монтаж отопления в любом случае начинается с установки котла. Как правило, место для его монтажа должно быть легко доступным для подвода к нему труб. Если выбран газовый котел, то его следует устанавливать возле источника газа. Что касается электрического котла, то здесь большую роль играет возможность прокладки кабеля. Ну а в тех случаях, когда устанавливаются твердотопливные котлы, то ориентируются на месторасположение дымохода. Принципиальное значение высота установки котла имеет только для систем водяного отопления, которые основаны на принципе естественной циркуляции. В этом случае важно, чтобы обратка располагалась как можно ниже. Если вы купили настенный котел, то его установка осуществляется на специальные монтажные планки, которые закрепляются на стене анкерами или дюбелями. Если напольный – то он ставится на стационарные ножки.

Монтаж

Итак, перед началом прокладки труб необходимо установить все купленные радиаторы на место. В большинстве случаев место их установки находится под окном и возле входа в квартиру. От того, какой вид радиатора вы купили, будет зависеть и метод монтажа. Соответственно если радиатор тяжелый, то крепление следует подобрать мощнее. Существуют общие правила о том, как правильно устанавливать радиаторы. Для этого важно использовать уровень, так как при их установке требуется идеальная горизонтальная линия. Минимальный отступ от пола должен составлять 60 мм, а от подоконника минимум 100 мм. Также следует подключить к радиатору всю необходимую запорную арматуру, которая позволит отключать и демонтировать радиатор при необходимости.

Когда радиатор установлен необходимо правильно его подключить. Подключение опять же будет зависеть от вида батарей. Если они панельные, то в них только два выхода, и особого выбора нет. В другом же случае, если радиатор секционный, то тут уже четыре отверстия. Если вы решились на однотрубную систему отопления, то лучше всего использовать нижние отверстия. Если использовать одно верхнее, то в результате остывшая плотная вода будет застаиваться в радиаторе.

В том случае если вы решили использовать двухтрубную систему отопления, то можно выбрать несколько вариантов. Например, можно использовать оба отверстия с одной стороны. При этом в верхнее – вода будет поступать, а в нижнее – уходить. В таком варианте можно смонтировать байпас, который представляет собой перемычку между выходным и входным патрубком.

Обратите внимание! Существует вариант подключения по диагонали. Однако подобное подключение предпочтительно при использовании длинных батарей, состоящих минимум из десяти секций. Результат будет таковым: вход теплой воды вверху слева, а выход – внизу справа.

Установка кранов и термоголовки

Решив как подключать радиатор, подумайте об установке кранов. Кран устанавливается на вход и выход. В большинстве случаев они будут полезны в случае аварии, более того, ими можно регулировать уровень теплоотдачи. Если вы используете однотрубную систему, то при помощи кранов можно отрегулировать температуру всех радиаторов равномерно. Большую пользу могут принести термоголовки, которые отключают подачу теплоносителя при достижении заданной температуры воздуха. Однако температурной шкалы вы на ней не увидите, максимум – это насечки или цифры. Методом эксперимента, вы сможете настроить термоголовку на нужную температуру.

Особенная их польза чувствуется в тех помещениях или комнатах, где существует риск перегрева. Как это объяснить? Например, вы отапливаете свой двухэтажный дом методом двухтрубной системы. При этом теплоноситель прогревает в первую очередь радиатор, установленный в небольшой гардеробной комнате на втором этаже, а только потом опускается на первый в большую комнату. Соответственно, пока температура на первом этаже достигнет необходимого уровня, на втором будет «ташкент». Однако если там установлены термоголовки, то перегрев той или иной комнаты предотвращается. Тепло будет перенаправляться в более холодное помещение, и на протяжении определенного времени там будет стабильно держаться одна температура.

Теперь, когда установлен котел, батареи, а также смонтированы термоголовки и байпасы можно начинать монтаж труб. Однако сперва рассмотрим, какие лучше выбрать трубы, а потом уже поговорим о технологии их монтажа.

Выбор труб

Итак, какие трубы выбрать для водяного отопления? Сегодня существует несколько вариантов, каждый по-своему лучший. Однако, что касается цен, то тут разброс большой. Например, медные трубы можно назвать самым лучшим вариантом для отопления. Они имеют ряд преимуществ, и не одни трубы ни смогут конкурировать с ними на равных. Но есть один большой недостаток – не каждый готов платить большие деньги за них, более того, сделать монтаж отопления из медных труб самостоятельно будет сложно. Это касается и металлических труб, которые достаточно дороги и хлопотны в монтаже. Однако есть один оптимальный вариант, а именно полипропиленовые трубы.

Обратите внимание! Полипропиленовая труба и все комплектующие фитинги должны иметь маркировку РН25. Данный пластик имеет армирование. Его наличие позволяет сохранять трубы при их нагревании в неизменном виде.

Армирование на полипропиленовых трубах может быть сделано из металла или из стекловолокна. Большим спросом пользуются трубы со стекловолокном. Они легче в монтаже, так как паяются при помощи специального оборудования.

Существует более дешевый вариант – металлопластиковые трубы. Они имеют тонкий слой фольги или металла. Это армирование находится в середине между двумя слоями пластика. Лучше всего покупать трубы, в которых армирование находится ближе к середине, так как их намного проще будет паять. Если фольга располагается ближе к наружной стенке, то перед спаиванием необходимо будет зачищать фольгу или покупать обжимные фитинги, что выйдет гораздо дороже.

Последовательность разводки труб и монтажа дополнительного оборудования

Независимо от того, какой вид труб вы купили, начинать их монтаж необходимо от котла. Сначала делается обвязка котла, а потом при помощи специальных тройников, уголков и других соединений проводится монтаж всего трубопровода от радиатора к радиатору. Следует отметить, что есть два метода разводки, скрытая и наружная. Скрытая подразумевает под собой утопление труб в стену. Для этого предварительно штробятся канавы, которые потом замазываются. Открытая разводка говорит сама за себя – трубы остаются на поверхности.

По мере того, как выполняется разводка – подключаются батареи, которые уже имеют запорную арматуру, осуществляется монтаж другого необходимого оборудования. Например, это может быть циркуляционный насос, гидроаккумулирующий бак, воздушный клапан, фильтры, блоки безопасности, расширительный бачок и т. п. Комплектность оборудования будет зависеть от того, какая система отопления у вас – однотрубная или двухтрубная.

Вот так и осуществляется монтаж водяного отопления. На первый взгляд – очень сложно. Однако если есть сильное желание, оно поможет разобраться во всех схемах, в технологиях подключения, в выборе материала – батарей, котла, труб. Если вы уже изготовили ту или иную систему отопления, то мы будем рады вашим ценным рекомендациям в виде комментариев к данной статье. И наоборот, если у вас есть вопросы или вы столкнулись с проблемой, пишите нам.

Фото

Двухтрубная с естественной циркуляцией

Если загородный дом активно эксплуатируется не только в дачный период, но и в холодное время года, создание в нем качественной отопительной системы – насущная потребность. В системах отопления могут быть использованы разные теплоносители: воздух, нагретый до 60°С, водяной пар при 130°С и вода температурой 105°С. Иногда воду может заменить антифриз. Тема этой статьи – системы водяного отопления.

В зависимости от расположения места выработки тепла, водные отопительные системы подразделяются на централизованные и местные.

В централизованном порядке теплом снабжают, например, многоквартирные дома, всевозможные учреждения, предприятия и другие объекты. В этом случае тепло вырабатывается в ТЭЦ (теплоэлектроцентралях) или котельных, а затем доставляется потребителям с помощью трубопроводов.

Разные системы водяного отопления отличаются друг от друга типом разводки и способом присоединения приборов. Объединяет их вид теплоносителя, передающего тепло отопительным приборам

Местные (автономные) системы обеспечивают теплом, например, частные дома. Вырабатывается оно непосредственно на самих объектах теплоснабжения. Для этой цели используются печи или специальные агрегаты, работающие на электроэнергии, природном газе, жидких или твердых горючих материалах.

В зависимости от способа, которым обеспечивается перемещение водных масс, отопление может быть с принудительным (насосным) или естественным (гравитационным) движением теплоносителя. Системы с принудительной циркуляцией могут быть с кольцевыми схемами и со схемами первично-вторичных колец.

В соответствии с направлением перемещения воды в магистралях подающего и обратного типа, теплоснабжение может быть с попутным и тупиковым движением теплоносителя. В первом случае вода перемещается в магистралях в одном направлении, а во втором – в разных.

По направлению движения теплоносителя системы делятся на тупиковые и встречные. В первых поток нагретой воды направлен в сторону, обратную направлению остывшей. В попутных схемах движение нагретого и остывшего теплоносителя происходит в одном направлении (+)

Трубы отопления могут соединяться с отопительными приборами в разные схемы. Если отопительные приборы соединены последовательно, такая схема называется однотрубной, если параллельно – двухтрубной. Есть ещё и бифилярная схема, при которой сначала последовательно соединяются все первые половины приборов, а потом, для обеспечения обратного оттока воды, их вторые половины.

Расположение труб, соединяющих отопительные приборы, дало наименование разводке: различают её горизонтальную и вертикальную разновидность. По методу сборки выделяют коллекторные, тройниковые и смешанные трубопроводы.

Схемы систем отопления с верхней и нижней разводкой отличаются расположением подающей магистрали. В первом случае труба подачи прокладывается над приборами, принимающими от нее нагретый теплоноситель, во втором случае труба прокладывается ниже батарей (+)

В тех жилых зданиях, где нет подвалов, но зато имеется чердак, используются отопительные системы с верхней разводкой. В них подающая магистраль расположена выше отопительные приборов. Для строений с техническим подвалом и плоской крышей применяют отопление с нижней разводкой, при которой магистрали подачи и отвода воды находятся ниже приборов отопления.

Есть ещё и разводка с «опрокинутой» циркуляцией теплоносителя. В этом случае ниже приборов располагается обратная магистраль теплоснабжения.

По способу присоединения подающей магистрали к приборам отопления системы с верхней разводкой делятся на схемы с двухсторонним, односторонним и опрокинутым движением теплоносителя

Требования к работе водяного отопления

При всем разнообразии систем водяного отопления, к их работе предъявляется ряд общих требований.

Они должны:

• равномерно прогревать весь воздух в помещениях;
• быть ремонтопригодными;
• не создавать сложности в процессе эксплуатации;
• иметь увязку с вентиляционными системами;
• регулироваться.

Общим является и сам принцип работы системы отопления: воду нагревают, после чего она циркулирует по трубопроводу и отдаёт полученное тепло, согревая помещения.

Теплоносителем в зимнее время может служить незамерзающая жидкость — антифриз. Чтобы имеющийся в ее составе этиленгликоль не вызывал коррозию трубопроводов,

Расчеты мощности оборудования

Температура внутри помещений зависит от следующих факторов:

• от температуры воздуха вне здания;
• от толщины стен дома и качества его отдельных элементов;
• от способности материалов, из которых изготовлен дом, сохранять тепло.

Рассчитывая потребность вашего дома в тепле нужно учитывать все факторы, в том числе и потери тепла через окна и двери, стены и пол с потолком. Специальные нормы, необходимые в процессе расчетов, должны применяться с учетом климатических условий местности, в которой расположен жилой объект, и степени существующей теплоизоляции.

Общий смысл расчета заключается в том, чтобы вычислить совокупные теплопотери, соответствующие минимальной температуре воздуха в вашем регионе, чтобы приобрести оборудование, способное с избытком эти потери компенсировать

Наибольшие потери тепла происходят через наружные стены дома. С увеличением разницы температуры внутри дома и вне здания растут и теплопотери. Если учитывать материал, из которого возводились наружные стены, и толщину этих стен, то для внешней температуры воздуха в – 30°С, теплопотери будут различными и составят:

• Кирпичные с внутренней штукатуркой – 89 Вт/м² (в 2,5 кирпича), 104 Вт/м² (в 2 кирпича);
• Рубленные с внутренней обшивкой (250 мм) — 70 Вт/м²;
• Из бруса с внутренней обшивкой — 89 Вт/м² (180 мм), 101 Вт/м² (100 мм);
• Каркасные с керамзитом внутри (200 мм) – 71 Вт/м²;
• Пенобетонные с внутренней штукатуркой (200 мм) – 105 Вт/м².

Впрочем, теплопотери происходят не только через наружные стены, но и через другие ограждающие конструкции. При тех же – 30°С они составят для:

• Деревянных перекрытий чердака — 35 Вт/м²;
• Деревянных перекрытий подвала – 26 Вт/м²;
• Двойных деревянных дверей без утепления – 234 Вт/м²;
• Окон с двойной рамой из дерева – 135 Вт/м².

Чтобы рассчитать общие теплопотери здания, нужно рассчитать площадь всех ограждающих конструкций в квадратных метрах, умножить на норматив теплопотери по видам конструкций с учетом материалов, из которых они изготовлены, и суммировать полученные результаты.

Расчет следует делать, исходя из минимальной сезонной температуры конкретной местности. Потери тепла через стены рассчитываются по отдельности, т.к. необходимо учитывать площадь остекления и дверных проемов. Потери через перекрытия без люков на чердак или в подполье вычисляют для всей площади как для единых конструктивных элементов.

Котел отопления выбирают с учетом того, что его мощности должно хватить для компенсации теплопотерь с 20-30 процентным запасом.

Порядок расчета тепловой мощности оборудования, которое будет использоваться для монтажа системы отопления, приведен в видео ролике в заключительной части статьи.

Системы водяного отопления

При всех внешних отличиях и различных схемах подключения, основной принцип работы систем водяного отопления одинаков. Нагретый в котле теплоноситель транспортируется по трубопроводу в отопительные приборы. Остывая, вода передаёт окружающей среде тепло, после чего возвращается в то место, где она будет нагреваться. Этот цикл повторяется снова и снова.

Естественная и принудительная циркуляция

В частных домах используют следующие виды отопительных систем, которые следует внимательно рассмотреть:

• с естественной циркуляцией;
• с принудительной циркуляцией.

Горячая и холодная вода имеют разную плотность – на этом основан принцип естественной циркуляции водных масс. Верхние позиции такой системы занимает теплая вода, а нижние – холодная. Остывая, теплая вода перемещается вниз, а нагреваясь – вверх. Вторым фактором, который обеспечивает естественную циркуляцию водных масс, является наклон, под которым осуществляется монтаж труб.

Так графическим путем представлены источники возникновения циркуляционного напора. Во-первых, его появление обусловлено разными температурами воды, а, во-вторых, наклонным положением труб

Преимуществом естественной циркуляции является её полная независимость от энергоснабжения. Недостатков же у неё гораздо больше:

• небольшой радиус действия, не превышающий 30 м в горизонтальном измерении;
• длительный период достижения рабочих температур во всех точках системы при запуске после длительного перерыва;
• риск остановки работы из-за образования льда в открытом расширительном бачке.

Диаметр трубопровода должен быть достаточно велик по причине низкого циркуляционного давления в контуре. Этот фактор влияет также на выбор батарей, потому что современные радиаторы обладают слишком узким сечением, которое создаёт дополнительное сопротивление, противодействующее циркуляции «самотёком».

Для того чтобы дополнительно стимулировать движение теплоносителя трубопровод сооружают с уклоном так, чтобы на 1 погонный метр приходилось в среднем 3 мм. Правильный монтаж труб под нужным углом – задача непростая, но без её решения система будет функционировать значительно медленней и эффективней.

Из-за того что теплоноситель последовательно перемещается по приборам в ближние к магистрали подачи батареи он поступает с более высокой температурой (+)

К дальним радиаторам гравитационных систем теплоноситель подтекает уже существенно остывшим. Чтобы сохранить температуру нагрева, следует использовать чугунные радиаторы. Чтобы сбалансировать разницу температур, у дальних батарей должно быть больше секций, чем у ближайших к котлу.

Принудительную циркуляцию обеспечивает насос. В схеме может присутствовать как один, так и несколько насосов. Использование нескольких насосов предпочтительнее: аварийное отключение одного из них не выведет из строя всё отопление. Теплоноситель циклично перемещается по замкнутому контуру, в который включен расширительный бачок, что исключает испарение воды.

Отличительной особенностью водяной системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя является присутствие в схеме насоса, который и способствует перемещению воды

Преимущества принудительной циркуляции таковы:

• для монтажа отопления понадобится больше труб, но меньшего диаметра;
• можно использовать радиаторы разных видов и теплопроводы с малыми диаметрами;
• температуру отопительных приборов легче регулировать;
• существенно расширен радиус действия благодаря искусственной стимуляции движения теплоносителя;
• возможность использования нагревательных агрегатов с повышенными характеристиками теплоносителя.

Минус принудительных систем заключается в зависимости от энергоснабжения. Для того чтобы избежать казусов с полным бездействием отопления, рекомендовано запастись дизельным или бензиновым генератором. Кроме того к недостаткам можно отнести:

• необходимость в точном расчете диаметра трубопровода, т.к. слишком узкие каналы резко повысят гидравлическое сопротивление, а при циркуляции по излишне широким трубам теплоноситель будет «шуметь»;
• немалая стоимость сооружения из за практически двойной протяженности трубопровода, включения в схему одного или двух циркуляционных насосов, при необходимости повысительного насоса;
• обязательное применение недешевых устройств для регулировки потока теплоносителя, его температуры и давления в системе.

Правильный выбор вида циркуляции зависит от индивидуальных особенностей и месте расположения строения, в котором будет монтироваться водяное отопление. Однако к схемам с естественным движением в последнее время стали все реже прибегать, используя их преимущественно в постройках для временного проживания. Чаще всего частные дома оборудуют системами с искусственным принуждением движения теплоносителя из-за существенно бóльших возможностей.

Системы с комбинированной циркуляцией

Комбинированная система может функционировать как в естественном, так и в принудительном режиме. Это значит, что при её монтаже необходимо, как и в случае с использованием естественной циркуляции, предусмотреть уклон труб на 3-5 мм на погонный метр, а также установку насоса, как для принудительной циркуляции. Обычно в такой схеме отопления присутствует твердотопливный котел.

В схему входят: 1- электрический котел, 2- твердотопливный котел, 3- насос. Эта схема комбинированной системы отопления, в которой помимо насоса присутствует наклонная система трубопроводов, а электрокотел дублируется твердотопливным, чтобы система могла работать и без электричества

Смысл применения комбинированной системы заключается в том, что она будет продолжать свою работу даже в случае отключения электроэнергии. А ведь внезапное прекращение работы отопления в зимний период грозит не только понижением температуры в помещении.

Элементы системы отопления могут просто выйти их строя, поскольку вода, расширяясь при замерзании, нарушит их герметичность.

Способы монтажа водяных отопительных систем

Рассмотрим две основных схемы монтажа отопительных систем.

Конструкция трубопровода в однотрубном варианте характеризуется прямой последовательностью подведения теплоносителя к радиаторам. Теплоноситель заполняет и прогревает сначала первую батарею, затем следующую и так далее. От одной трубы к каждому радиатору подводится два патрубка: первый нужен для подачи теплоносителя, а второй – для отведения частично остывшей воды.

Однотрубная система отопления характеризуется последовательным подключением всех радиаторов, при котором теплоноситель, пройдя первый отопительный прибор, поступает в последующий

Особенность такой схемы состоит в относительно низком нагреве последней батареи по сравнению с первой, поскольку до неё вода «добирается», уже отдав часть своего тепла. Ещё одним минусом однотрубного варианта считается то, что прекратить подачу теплоносителя к одному конкретному радиатору, на случай него поломки, невозможно. Придется отключать всю систему.

Двухтрубная система и её разновидности

В двухтрубной схеме отопления, как уже понятно из названия, участвует не одна, а две трубы. При этом каждая из батарей одним патрубком присоединяется в магистрали, по которой подаётся теплоноситель, а вторым – к трубопроводу с обраткой. Получается, что для горячего и остывшего теплоносителя предусматриваются отдельные трубы.

В этой системе участвуют две трубы: по одной идёт горячая вода, поступающая в радиаторы через патрубки, а по второй из батарей вытекает остывший теплоноситель

Благодаря такой конструкции отопления вода во всех радиаторах имеет практически одинаковую температуру. Работу такой системы проще проконтролировать, отрегулировать и автоматизировать.

Двухтрубная система, в свою очередь, подразделяется на два вида:

• с верхней прокладкой подающей трубы, т.е. с верхней разводкой;
• с нижней прокладкой подающего трубопровода, т.е. с нижней разводкой.

Двухтрубные системы с верхней разводкой сооружают преимущественно в многоэтажных домах с чердачным помещением. Схемы с нижней разводкой в приоритете в частном малоэтажном строительстве, потому что позволяют по максимуму скрыть прокладку трубопровода и исключить или сократить число стояков.

Двухтрубную систему отопления для частного дома нередко выполняют по коллекторной схеме, хотя последняя может быть и однотрубной. Лучевое расположение участков трубопровода позволяет значительно снизить расходы на нагрев теплоносителя (+)

Сравнительная характеристика однотрубной и двухтрубной системы отопления дана в видео материале, который расположен в нижней части нашей статьи.

Открытая и закрытая системы отопление

Кроме уже рассмотренных нами видов водяных отопительных систем имеется разделение на открытую и закрытую конструкцию.

Открытая система отопления состоит из котла (используется любой, кроме электрического), трубопроводов, радиаторов отопления и расширительного бачка, в который поступают излишки воды при её расширении в процессе нагревания. Бачок не герметичен, вода из системы может испаряться, поэтому её уровень нужно контролировать и доливать при необходимости.

Для того чтобы открытая отопительная система с верхней разводкой и естественной циркуляцией теплоносителя работала эффективней в зимний период подающий стояк рекомендовано утеплять. Эта мера исключит остывание теплоносителя и, как следствие, замедление его движения

Насос в открытой конструкции не применяется. Нагревательный котел располагается в её самой нижней точке, а расширительный бачок – в её верхней точке.

Закрытая конструкция герметична. В неё входят все те же элементы, что и в открытую. Но поскольку перемещение теплоносителя в ней происходит принудительно, обязательный список элементов дополнен циркуляционным насосом.

Расширительный бачок, входящий в состав закрытой конструкции, состоит из двух завальцованных частей, разделенных между собой диафрагмой. При возникновении излишка расширившейся жидкости в системе, она поступает в одну из камер бачка, продавливая диафрагму во вторую камеру, заполненную азотом или воздухом.

При расширении теплоносителя давление в системе повышается, часть бачка, наполненная водой, стремиться вытеснить и сжать газовую смесь. При превышении предельного значения давления в бачке срабатывает предохранительный клапан, сбрасывающий излишки теплоносителя.

Закрытая система отопления характеризуется принудительным перемещением теплоносителя и присутствием закрытого расширительного бачка с мембраной; эта система более сложная, чем открытая

Каждая из отопительных систем обладает собственными преимуществами и недостатками. Они отличаются рядом характеристик и подходят для различных объектов. Если нужно отопить небольшой частный домик или дачу, используют простую и надежную открытую конструкцию. Более сложная в монтаже и эксплуатации закрытая система чаще применяется в солидных коттеджах и в многоэтажных строениях.

Элементы отопительной системы

Поскольку мы собираемся монтировать водяное отопление в доме своими руками, нам необходимо иметь представление о составных элементах предполагаемой конструкции.

Выбираем подходящий котел

Котел – это сердце отопительной системы. Очень важно выбрать его правильно, поскольку именно от него во многом зависит надежность подачи тепла.

Отопительные котлы могут использоваться как по одному, так и парой, например, в дополнение к электрическому котлу в схему может быть введен твердотопливный, на случай отключения электричества

В зависимости от используемого в котле топлива различают следующие виды этих устройств:

• Газовые. Этот котел наиболее популярен у потребителей. Он легко монтируется, работает без лишнего шума. Газ стоит относительно недорого и вырабатывает при сгорании много тепла. Но для его использования нужно получить разрешение, заказать монтаж подводящей магистрали и организовать в котельной вытяжную вентиляцию.
• Электрические. Эти котлы наиболее безопасны. Место их установки не нужно дополнительно оборудовать. При их работе не образуется открытого пламени и продуктов горения, которыми можно было бы отравиться. Но коэффициент полезного действия этого устройства относительно невелик, электроэнергия стоит дорого, а энергоемкий котел требует наличия надежной электросети.
• Жидкотопливные. В отличие от газовых, эти котлы снабжены горелками особого вида. Для этого оборудования нужна специальная котельная. Жидкое топливо быстро загрязняет котел.
• Твердотопливные. В этих устройствах сгорают угольные брикеты и другие виды твердого топлива. Под эти котлы необходим специальный постамент.
• Дровяные. Если вы готовы заготавливать дрова на весь холодный сезон, то можно воспользоваться и дровяным котлом.

Наиболее надежным считаются комбинированные котлы, в которых могут быть использованы разные виды топлива. Недостаток у такого оборудования только один – такие котлы дорого стоят.

Какими бывают радиаторы отопления

Чтобы не разочароваться в результате выполненных работ, нужно ответственно подойти к выбору радиаторов. Ориентироваться при этом следует не столько на эстетические качества, сколько на технические характеристики батарей. А технические свойства во многом зависят от материала изготовления этих изделий.

Современные чугунные радиаторы могут выглядеть очень привлекательно, особенно если интерьер помещения в целом выдержан в одном с ними стиле

Радиаторы бывают:

• Стальными. Эти недорогие изделия слишком подверженные коррозии. Если летом, когда отопление не используется, воду из системы слить, срок службы стальных радиаторов может существенно сократиться.
• Алюминиевыми. Эти привлекательные на вид радиаторы прогреваются достаточно быстро. Отрицательно на них влияют только значительные перепады давления. В частных домах эта опасность им не грозит.
• Биметаллическими. Таким батареям от алюминия досталась стойкость к коррозии, а от стали – высокая теплоотдача.
• Чугунными. Эти изделия стоят дорого, но и прослужат очень долго. Нагреваются они долго, зато и остывают продолжительный период времени. Значительный вес чугунных изделий не является помехой при их эксплуатации, но может замедлить процесс монтажа.

Существуют новые модели радиаторов, на внутреннюю поверхность которых нанесено защитное покрытие. Стоят такие батареи немного дороже, но потраченные на них деньги окупаются слихвой.

Как не ошибиться с трубами

Для монтажа отопительной системы потребуется много труб. Каким из них отдать предпочтение?

При монтаже водяной отопительной системы может понадобиться достаточно много труб, поэтому нужно рассчитать целесообразность приобретения дорогостоящих изделий и ориентироваться на свои реальные возможности

• Металлические. Срок службы таких труб не слишком велик. Со временем изделия из металла могут проржаветь. Монтируются они с помощью резьбовых соединений.
• Медные. Это очень дорогостоящий материал, но расходы на него себя оправдывают. Такие трубы надежны и долговечны. Они хорошо переносят повышение температуры и давления. Для их монтажа используют пайку – серебросодержащий высокотемпературный припой.
• Полимерные. Это недорогой, но достаточно надежный материал, отличающийся устойчивостью к коррозии. Эти трубы может смонтировать даже непрофессионал. Прослужит же трубопровод из полимерных труб очень долго.
• Металлопластиковые. В составе этих труб алюминий и пластик. Трубопровод из них собирают на резьбовых или прессовых соединениях. В качестве побочного результата высокого коэффициента теплового расширения этих труб, они могут потрескаться при резкой смене температуры воды.

Всё, что мы рассказали вам выше, касалось радиаторного водяного. Но вода в качестве теплоносителя может быть использована и в других отопительных системах.

Водяная система «Теплый пол»

«Теплый пол» может как успешно дополнить радиаторное водяное отопление, так и стать единственным источником обогрева помещений, если речь идёт о малоэтажном доме. Огромным преимуществом «Теплого дома» является то, что эта система обеспечивает условия, полностью отвечающие санитарно-гигиеническим нормам помещения. По высоте помещения воздух прогрет неравномерно: в верхней части комнат он холоднее, а в нижней – теплее.

Теплый пол – замечательное изобретение, позволяющее прогреть помещение по высоте в полном соответствии с предъявляемыми к нему санитарно-гигиеническими нормами

Температура системы составляет всего 55°С, что отвечает номам проектирования. Монтаж труб «Теплого пола» осуществляется по всей площади пола каждого из помещений. Это довольно сложная работа, которая может быть качественно выполнена только на стадии строительства дома. Эксплуатация «Теплого дома» тоже вызывает ряд сложностей.

Плинтусная система отопления

Если монтаж «Теплого дома» затруднен, а радиаторы портят интерьер помещения, можно воспользоваться плинтусной отопительной системой.

При этом виде отопления монтаж труб осуществляется за плинтусом, то есть чуть выше уровня пола. При этом помещение, как и в случае с «Теплым полом» прогревается в правильной последовательности.

Благодаря плинтусному отоплению отпадает потребность ломать голову над тем, как вписать в интерьер загородного дома трубопроводы, коллекторы и радиаторы, чтобы они не бросались в глаза

Одновременно происходит нагрев пола, что создаёт благоприятные условия в любое время года. Отопление под плинтус становится всё более популярным и постепенно входит в моду.

Дополнительные видео материалы

Правильно выбрать систему водяного отопления, которая будет максимально эффективна именно для вашего дома, поможет этот видео ролик, в котором сравниваются двухтрубная и однотрубная конструкции:

Когда вы уже выбрали подходящую для вас схему монтажа и готовы приступить к созданию водяного отопления своими руками, вам нужно будет выполнить расчет тепловой мощности оборудования, применяемого при монтаже системы. Посмотрите это видео и расчет не вызовет у вас затруднений:

Дом, в котором вы собираетесь жить круглый год, нуждается в отоплении в холодный период. Чтобы условия проживания были комфортными, нужно выбрать систему водяного отопления, наиболее подходящую для ваших индивидуальных условий. Мы надеемся, что сведения, которые содержатся в этой статье, помогут вам сделать правильный выбор. Ведь качественное отопление – это не только комфорт и уют. Это ещё и обязательное условие для сохранения вашего здоровья.

Обустроить комфортную жизнь вдали от пыльного, грязного города, пробок и вечного неумолкающего шума, в душе мечтает каждый горожанин. Никаких соседей, чистый воздух, уют и природа вокруг. Для комфортной жизни в загородном доме необходимы современные удобства, предоставляемые цивилизацией: свет, отопление, вода. Со светом проблем не возникает, электрификация в стране на уровне, для воды роется скважина. Но вот с отоплением посложнее. Топить каждый день русскую печь из кирпича не современно. Хорошим решением станет водяное отопление частного дома , сделанное своими руками, его схемы просты и понятны.

Принцип работы водяного отопления заключается в следующем: по дому протягиваются металлические трубы и устанавливаются радиаторы (батареи). По трубам течет горячая вода, попадая в батареи, она отдает тепло окружающему пространству, нагревая жилище.

В пределах города дома отапливаются с помощью нагретой воды, которая подается по трубопроводам с котельной по территории города. Для частного дома понадобится своя система и котельная.

Простейшая система водяного отопления состоит из следующих частей:

• Котел;
• Трубы;
• Радиторы;
• Насос;
• Расширительный бачок.

Котел

Без котла отопление работать не будет. Он подогревает воду, от правильного его выбора зависит хватит ли тепла, будет ли система действительно экономичной. В результате горения топлива котел нагревается, через него проходят потоки воды, забирают тепло и отправляют его в систему отопления дома.

Котлы различаются по конструкции, виду топлива, наличию компьютерного управления и даже возможности автоматизировать подачу топлива.

Наиболее популярные котлы для условий России работают на древесном топливе и газе.

Главным параметром котла является его мощность , она измеряется в кВТ и рассчитывается исходя из площади дома. Тип топлива выбирается из личных предпочтений и возможностей хранения.

Для котлов, работающих на газе, в землю на участке для дома устанавливается емкость для хранения газа, которую можно наполнить, вызвав специальную технику. Емкости рассчитываются на сезон. Наличие емкости под давлением на участке достаточно безопасно. Газ значительно дешевле всех существующих видов топлива.

Для котлов, работающих на древесном топливе (дрова, уголь, паллеты) понадобится установка котельной, хранилища для топлива и безопасное хранилище для золы. Зола – это несгоревшие остатки древесного топлива, которые со временем загрязняют котел. Периодически такой котел необходимо чистить от нагара, выгружать золу и сгружать в не горящую емкость.

Зола вне котла может тлеть в течении трех-четырех дней и может стать причиной пожара. Остывшую золу используют в качестве удобрения.

Для поддержания горения котел необходимо загружать топливом. В зависимости от конструкции котла, мощности и размера это необходимо будет делать раз в час или в несколько дней. Помещение котельной лучше оборудовать системой пожаротушения и сигнализацией. Если все сделано правильно и при правильной эксплуатации твердотопливный котел абсолютно безопасен.

Современные котлы – это не просто печки-буржуйки. Их конструкция куда более сложная и она обеспечивает максимальный коэффициент полезного действия, чем совершеннее котел в технологическом плане, тем лучше и полнее сгорает топливо и меньше остается несгоревших частей. Технологичные котлы могут требовать определенного вида топлива. Котел работающий и рассчитанный только на дорогие финские паллеты, на местных аналогах не разгорится и не достигнет рабочих, экономичных режимов.

Современные котлы оборудуются электронными и компьютерными системами управления, которые позволяют контролировать температуру в помещении. На их основе можно реализовать даже некое подобие «умного дома» — организовать управление котлом на основе приложения для смартфона или же с помощью смс. Такой дом сможет экономить тепло пока хозяина нет дома и прогреваться перед его приездом .

Котлы с автоматической подачей топлива оборудованы емкостями и механизмами, которые сами загружают котел топливом, на некоторое время избавляя владельца от работы кочегара.

Нагревать воду можно и электрическим котлом, они самые простые в использовании и обслуживании. Их нужно только подключить к сети. Но расход энергии будет очень большим, а счета за электричество шокируют владельца дома.

Стоимость отопления электричеством минимум в 4-6 раз дороже газа или дров.

Любой котел, так же может выполнять функцию отдельного нагрева горячей воды для бытовых нужд. Либо в паре с топливным котлом для такого дела можно установить электрический.

Трубы

Используются стальные или пластиковые, разница в способе монтажа. Единственное, что стоит учитывать это их диаметр – он должен быть достаточным для прохождения по ним нужного количества воды. При установке труб стоит позаботиться о необходимом количестве запорной арматуры и организации системы сброса воды. Если с котел сломался, вода в трубах может перемерзнуть. Конечно, это случиться не мгновенно, в утепленном доме процесс займет несколько дней. Но если это все-таки случится – запустить систему отопления с перемёрзшей водой в трубах невозможно. Останется только срезать их и смонтировать новые.

Для упреждения таких неприятностей стоит следить за состоянием котла, изолировать трубы, находящиеся на улице и сливать воду при любых сомнительных ситуациях.

Некоторые владельцы домов заполняют трубы антифризом. Но и это не панацея – антифриз может оказаться некачественным и разбавленным водой и замерзать уже при минус 12 градусах Цельсия.

Подключение труб или разводка, может быть однотрубной или двухтрубной .

1. В первом случае оба выхода радиатора подключаются к одной трубе, вода течет как через радиатор, так и одновременно через трубу дальше. Эта схема более простая, но её КПД меньше, поскольку часть горячей воды будет возвращаться без теплоотдачи. Воде будет проще течь через трубу, чем через радиатор.
2. Двухтрубная схема подключает выход и вход радиатора к двум разным трубам: подающей и обратной. Весь поток нагретой воды проходит через радиатор и устремляется по другой трубе назад к котлу. Такая система потребует больше разводки, но её КПД несоизмеримо выше.

Радиаторы

Радиаторы – это устройства для передачи тепла от теплоносителя, они рассчитываются исходя из параметров системы. Их площади должны быть оптимальными, вода должна проходить через них и отдавать максимальное количество тепла.

Теплоотдача – важная характеристика, которая показывает насколько эффективно радиатор отдает тепло в окружающее пространство.

Насос

Чтобы нагретая вода отправлялась в трубы необходима циркуляция – движение воды. Естественная циркуляция – это движение воды без влияния искусственных факторов. Учитывая, что одна часть воды постоянно нагревается, а другая остывает такое движение происходит самостоятельно. Но слишком медленно. Котел без движения воды будет перегреваться, что может привести к его взрыву или срабатыванию аварийной аппаратуры. С целью достижения хорошей циркуляции воды устанавливается дополнительный насос. Он перегоняет воду из одной части системы в другую, по замкнутому кругу. Его характеристики рассчитываются исходя из параметров системы отопления. Слишком мощный насос будет гнать воду слишком быстро, и она не успеет отдать свое тепло на радиаторах. Недостаточный по мощности насос не будет забирать достаточное количество воды, в доме будет холодно, а котел будет перегреваться.

Лучше устанавливать два насоса, на случай если один сгорит. Без насоса отопления остановится.

Расширительный бак и система подпитки

Расширительный бак или бак-аккумулятор , представляет из себя металлическую бочку, которая соединяется с системой отопления. В случае если давление воды в системе отопления падает (течь), часть воды забирается из этого бака и система продолжает работать нормально. Если давление повышается (котел начинает перегреваться) бак сначала накапливает в себе воду, а потом стравливает её через предохранительный клапан, которые открывается при превышении давления и уберегает трубы от разрывов.

Манометр – метрологический прибор, который измеряет давление на участке трубы или в котле. Чем больше их установлено, тем лучше. С течением времени они выходят из строя и начинают безбожно врать, поэтому проверять их нужно не менее раза в год. Если возникли проблемы в работе системы отопления, манометр поможет определить где.

Для нормальной реализации системы водяного отопления понадобится помощь специалистов. Необходимо будет точно рассчитать площадь дома, толщину и материал стен, окон, дверей, воздействие холодного ветра на помещения. После этого производятся расчет мощности котла и насоса, длины трубопроводов, подбирается необходимое оборудование. Монтаж всей системы сложная процедура, которая требует знания нюансов и наличия опыта.

Тепловой контур

Чтобы отопление работало экономично необходимо создать тепловой контур . Это закрытое помещение, где тепло накапливается.