Системы отопления можно делить и классифицировать по-разному, но начать, скорее всего, лучше с источника тепла, или точнее - вида используемого топлива. Итак, системы отопления, в зависимости от вида энергоносителя могут быть:
- Газовые . Газ – относительно недорогой источник энергии (имеется в виду магистральный газ, так как сжиженный газ по стоимости уже сравним с другими источниками энергии). На его основе можно реализовать практически любую схему отопления, от горелки в печи до газовых конвекторов и инфракрасных обогревателей. Основной недостаток газа в том, что не всегда он есть, точнее не всегда есть возможность его провести за приемлемую сумму. Ещё одним недостатком газового отопления является необходимость согласования проекта с газовыми службами.
- Электрические . Электричество так же позволяет реализовать огромное количество вариантов и схем отопления. От подобных газовых схем электрические варианты отличаются простотой установки (сравните монтаж водяного и электрического теплого пола) и соответственно меньшими капиталовложениями. Минусом электроотопления является цена на электричество. Для загородных домов, существенным фактором будет ограничение на потребление электроэнергии, обычно 10–15 кВт (бывает меньше) и невысокое качество электроснабжения (скачки напряжения, кратковременные отключения и пр.).
- Твёрдотопливные (пеллетные, дровяные, угольные). Там где нет магистрального газа, и есть проблемы с электричеством, твердотопливные варианты отопления станут отличным решением вопроса. Современное оборудование для автоматизации и дозирования очень сильно упрощает процесс топки. Общий недостаток для твердого и жидкого топлива, а также для сжиженного газа – то, что топливо придется возить и хранить. Да и цена, относительно магистрального газа, у этих энергоносителей высокая.
- Жидкотопливные (дизтопливо, солярка, легкие сорта мазута). Ещё один вариант для автономного отопления. Современное оборудование, работающее на жидком топливе, обладает довольно высоким КПД, а системы автоматики упрощают управление и снижают расход топлива. Однако, жидкотопливная горелка – сложное и дорогое устройство, что увеличивает капиталовложения. К недостаткам также относятся высокая цена жидкого топлива и необходимость его транспортировки и хранения.
- Комбинированные
– системы, в которых для обогрева помещения используются различные виды топлива. Например, радиаторную водяную систему с газовым котлом можно дополнить электрическим теплым полом или инфракрасными обогревателями. Все зависит от конкретных условий, требуемых параметров микроклимата и, конечно, фантазии.
Сюда же относятся системы с комбинированными (многотопливными) котлами. Такие котлы могут работать на двух, трех и даже четырех видах топлива. Очевидно, что такой котёл увеличивает бесперебойность и автономность системы. Так же очевидно, что стоимость таких агрегатов (и их ремонта) будет существенно выше, и чем больше вариантов топлива, которое может ""съесть"" такой котел, тем выше цена.
- Альтернативные системы используют энергию земли и(или) солнца. Это почти автономные, очень экологичные и экономичные системы отопления. Главные недостатки таких систем – сложность и высокая стоимость проектирования и монтажа.
Конвективное и лучистое отопление
К нему относятся все виды отопления, в которых тепловая энергия передается благодаря перемещению объемов горячего и холодного воздуха. Теплый воздушный поток устремляется вверх, холодный/остывший воздух опускается вниз. Отсюда и основной недостаток конвективного отопления - большой перепад температур в помещении, т.е. высокая температура воздуха под потолком и низкая у пола. Самым ярким примером является отопление с помощью тепловых пушек и тепловентиляторов.
Инфракрасное (лучистое) отопление
– вид отопления, при котором тепло передается излучением. Этакое комнатное солнышко. Отопительные приборы размещают непосредственно над или под обогреваемой зоной. Инфракрасные обогреватели – самый ""лучистый’’ вид отопления. Основной недостаток - то, что при неправильном расчете (монтаже) и эксплуатации (длительное использование) можно получить перегрев предметов и тела человека.
Конвективно-лучистое . Большинство отопительных приборов (радиаторы, конвекторы, теплые полы и стены) являются конвективно – лучистыми, но соотношение конвекции и излучения у всех разное.
При выборе способа отопления важно учесть, что оптимальным и наиболее комфортным считается примерно равное (50/50) соотношение конвективного и лучистого тепла.
Теплоноситель для систем отопления
Теплоноситель - вещество, применяемое для передачи тепловой энергии. По типу теплоносителя системы отопления можно разделить на водяные (жидкостные), паровые, воздушные и комбинированные. В некоторых случаях теплоноситель отсутствует, например инфракрасное отопление.
Системы водяного отопления
Самый распространенный, на данный момент, вид систем отопления. Отсюда такое количество вариантов, схем, материалов и способов исполнения. Коротко приведем основную классификацию и перейдем к "частным случаям".
Классификация видов систем водяного отопления:
- По способу создания циркуляции:
- С естественной циркуляцией/гравитационные (за счет разности давления в контуре).
- С принудительной циркуляцией/насосные (с помощью циркуляционного насоса).
- Виды разводки систем отопления:
- Верхняя
- Нижняя
- Комбинированная
- Горизонтальная
- Вертикальная;
- Виды труб для разводки отопления:
- Стальные трубы
- Полипропиленовые трубы
- Металлопластиковые трубы
- Гофрированная нержавеющая труба
- Медные трубы
- PEX-труба (сшитый полиэтилен).
- По ходу движения теплоносителя в магистральных трубопроводах:
- Тупиковые
- Попутные;
- По способу подключения приборов отопления:
- Однотрубные
- Двухтрубные
- Коллекторные
- Комбинированные;
- По способу присоединения системы к тепловой сети:
- Независимая
- Зависимая.
Итак, с классификацией в стиле Википедии мы закончили. Перейдем к более простому и понятному разделению.
Отопительные приборы систем водяного отопления
Отопительный прибор - устройство для обогрева помещения путём передачи теплоты от теплоносителя, поступающего от источника теплоты, в окружающую среду. (Wiki)
По виду этих "устройств" мы получаем самое распространенное разделение систем водяного отопления:
- радиаторное отопление;
- система «теплый пол (стены)»;
- плинтусное отопление;
- инфракрасное водяное отопление;
- комбинированные системы.
Стоит отметить, что такая классификация применима и к электрическим системам без теплоносителя. Но, пока, чуть подробнее рассмотрим водяные системы.
Радиаторное водяное отопление
Первое на что все обращают внимание – это вид радиаторов (батарей) отопления. Не будем их сравнивать в этой статье, просто перечислим:
- Чугунные радиаторы
- Алюминиевые радиаторы (цельные и секционные)
- Биметаллические радиаторы
- Стальные (панельные и секционные) радиаторы
- Каменные и керамические радиаторы
- Гладкотрубные приборы - одна, или несколько соединенных вместе стальных труб.
- Конвекторы
Пожалуй, радиаторное водяное отопление - это самый распространенный вид отопления на территории бывшего СССР. Большая часть централизованных систем отопления выполнена в виде радиаторного отопления. В частном (автономном) варианте такая система может быть реализована на любом энергоносителе, хотя применение альтернативных источников энергии не всегда целесообразно.
Теплый водяной пол
Эта система продолжает набирать популярность, хотя она сложнее в расчете и монтаже, чем та же радиаторная система. По сути, теплый пол - один большой отопительный прибор. Качественными преимуществами теплого пола являются: равномерное распределение температур (не греем потолок, плюс ногам тепло), свободные от радиаторов стены и близкое к оптимальному соотношение лучистого и конвективного тепла.
Теплые стены устроены по тому же принципу что и теплые полы, с некоторыми техническими особенностями. Эта система имеет свои плюсы и призвана решать специфические конструкционные и технические задачи.
Плинтусное отопление
Относительно новая в России система отопления. По утверждению производителей теплоотдача идет в и сторону пола, и в сторону стен. Так же встречается утверждение, что это лучистая система отопления. Это не совсем так, ведь нагрев стен происходит за счет теплого воздуха, поднимающегося от плинтуса, т.е. за счет конвекции. Каждая секция теплого плинтуса – это небольшой конвектор с кожухом. Монтаж секции похож на монтаж обычного радиатора.
Водяное инфракрасное отопление и теплый потолок
Ещё один вариант для инфракрасного обогрева помещения. Обычно такие системы реализуются с помощью водяных инфракрасных обогревателей. Теплый водяной потолок
– большая инфракрасная панель, реализованная, как зеркальное отражение системы теплого пола. Преимуществом является то, что такую систему можно использовать для отопления зимой и для охлаждения летом.
Паровое отопление
Сейчас паровое отопление в жилых и общественных зданиях не применяется, из-за травмоопасности (температура пара 130С?). Чаще оно встречается на предприятиях, где пар применяется для производственных нужд или является побочным продуктом производства. Хотя, запрета на применение парового отопления в частных домах нет. Для парового отопления можно использовать все виды энергоносителей, кроме альтернативных (во всяком случае, пока). В качестве отопительных приборов используются радиаторы, конвекторы или трубы. С появлением инфракрасных панелей, возможно, паровое отопление найдет новое применение.
Воздушные системы отопления
К воздушным системам относят системы, в которых теплоносителем является нагретый воздух. Они делятся на централизованные системы и локальные (местные).
Местные системы воздушного отопления
В локальных системах нагревание и подача воздуха производится непосредственно в отапливаемом помещении при помощи отопительных и отопительно-вентиляционных приборов.
По сути, в большинстве местных воздушных систем теплоноситель отсутствует (нет переноса тепловой энергии от источника тепла), поэтому к системам с воздушным теплоносителем их можно отнести лишь условно. Примером локальной системы воздушного отопления являются установленные в каждой комнате тепловентиляторы. Так же сюда относятся тепловые завесы, тепловые пушки и калориферы.
Центральные системы воздушного отопления
В централизованных системах воздух нагревается в воздухонагревательной установке и по каналам подается в помещения. В качестве топлива в таких системах можно использовать все виды энергоносителей. Альтернативные источники энергии используют как дополнительный источник тепла, чтобы сэкономить на отоплении (особенно в межсезонье), т.к. их мощности не хватит на полный обогрев.
Классификация центральных систем воздушного отопления:
По способу циркуляции воздуха:
- Центральная система воздушного отопления с полной рециркуляцией
- Центральная система воздушного отопления с частичной рециркуляцией и вентиляцией
- Прямоточная центральная система воздушного отопления
Последние две могут быть:
- Без рекуперации
- С рекуперацией
По способу нагрева воздуха:
- Системы воздушного отопления прямого нагрева
- Системы воздушного отопления косвенного нагрева.
Достоинством централизованной системы воздушного отопления является то, что в одной системе можно реализовать отопление, вентиляцию, кондиционирование, очистку и увлажнение воздуха.
Системы воздушного отопления «теплый пол» и «теплые стены»
Принцип действия таких систем очень похож на водяные теплые полы (стены), только теплоносителем является воздух. Такие системы довольно экзотичны и встречаются редко. Но что-то в этой идее есть:)
Огневоздушное отопление
К этому виду отопления относятся печное и каминное отопление. В таком отоплении теплоноситель либо практически отсутствует, либо им являются горячие дымовые газы. Примерами тепловых агрегатов служат различного вида кирпичные (русская, шведка, голландка и т.д.) и металлические печи (буржуйки, Булерьян, Профессор Бутаков, «бубафоня», печь на отработке и пр.), открытые и закрытые камины. В зависимости от конструкции агрегата, топить можно практически чем угодно, лишь бы горело.
Системы отопления без теплоносителя
Электрические системы отопления
Большая часть систем без теплоносителя – электрические. В таких системах электрическая энергия, преобразуясь в тепловую, нагревает помещение, а не теплоноситель. К таким системам можно отнести тепловентиляторы и электроконвекторы, однако выше мы их отнесли к местному воздушному отоплению. Более показательными примерами будут электрические теплые полы, панельные инфракрасные обогреватели, инфракрасные излучатели и пленочные инфракрасные нагреватели (ПЛЭН).
Электрические теплые полы
Теплый электрический пол отличается от водяного тем, что его нагревательные элементы - это имеющие два слоя изоляции, экранированные одножильные или двужильные кабели. По сравнению с водяными, электрические теплые полы проще (и дешевле) при монтаже, не требуют дополнительного оборудования, просты в управлении.
Пленочные инфракрасные нагреватели (ПЛЭН)
В основе их работы лежит принцип нагрева элементов из карбона, которые запаяны в полимерную пленку. К характеристикам такой пленки следует отнести: прочность, влагонепроницаемость и термостойкость. Основные достоинства – быстрый монтаж, отсутствие дополнительного оборудования и коммуникаций (только электричество) и легкая регулировка.
Газовые ИК обогреватели и конвекторы
В этих приборах тепло вырабатывается при сгорании газо-воздушной смеси. Поэтому можно отнести их к огневоздушному отоплению без теплоносителя (тепло передается через твердую среду корпуса прибора). Конвекторы из-за способа теплообмена (конвекция) относятся так же к воздушному отоплению. Вот такая перекрестная классификация.
Инфракрасные газовые обогреватели
«Светлые» Процесс горения у светлых излучателей происходит непосредственно на излучающей поверхности, т.е. открыто. Обычно применяются в больших вентилируемых помещениях или на открытом пространстве.
«Темные» Процесс горения у темных излучателей происходит в полностью закрытом пространстве. Принцип таких излучателей состоит в том, что высокотемпературные продукты сгорания газа проходят внутри теплоизлучающих труб. Средняя температура на поверхности трубы составляет 450 - 500 °C.
Какие бывают системы отопления и по каким признакам они классифицируются? Нам предстоит ознакомиться как с проверенными многолетней эксплуатацией схемами, применяющимися в частных и многоквартирных домах, так и со сравнительно новыми решениями, которые лишь начинают завоевывать популярность. Итак, приступим.
Водяное отопление
Эти типы системы отопления имеют общую черту: для транспортировки тепловой энергии от источника тепла к отопительным приборам используется жидкий .
Заметьте: вопреки названию, в этой роли не всегда выступает вода.
Применяются также растворы солей, этилен- и пропиленгликоль, отработанное моторное масло.
Они выгодно отличаются от воды куда более низкой температурой замерзания, что позволяет не бояться разморозки труб и батарей.
Водяной тип отопления, в свою очередь, можно классифицировать по длинному ряду признаков.
Источник тепла
В этой роли могут выступать:
- Котельная или ТЭЦ . Теплоноситель транспортируется к дому по двум ниткам теплоизолированной трассы (подающей и обратной); на вводе в дом монтируется элеваторный узел, стабилизирующий температурные параметры отопления за счет вовлечения части теплоносителя в повторную циркуляцию. Главный недостаток схемы – большие потери тепла при транспортировке.
Обратите внимание!
Эти потери оплачиваются конечным потребителем.
Отсюда – множество желающих перейти с ЦО на автономные типы отопления.
- Магистральный газ . Газовый котел обеспечивает минимальные затраты на обогрев (около 70 копеек за киловатт-час тепла). В настоящее время и в ближайшем будущем это самое выгодное решение. Газ в баллонах и газгольдерах обходится заметно дороже – от 1,8 до 2,8 руб/КВт*ч.
- Дрова, уголь . Затраты несколько выше (1,1 – 1,4 руб/КВт*Ч). Главный недостаток – низкая автономность котлов: им требуется периодическая загрузка топлива и удаление золы.
- Котел на дизтопливе , напротив, не требует внимания владельца неделями. В недостатки можно записать необходимость хранения большого количества топлива, запах, высокий уровень шума при работе соляровой горелки и дороговизну тепла (3,2 руб/КВт*ч).
- Наконец, электрокотлы всех видов (ТЭНовые, индукционные и электродные) наиболее удобны в эксплуатации и безопасны. Они не требуют ни частого обслуживания, ни отвода продуктов сгорания. За все хорошее приходится платить; в данном случае – вполне конкретными деньгами из расчета примерно 3,6 – 3,8 рубля за киловатт-час.
Циркуляция теплоносителя
Она может быть естественной и принудительной.
Полезно: практикуется монтаж схем, способных работать в обоих режимах.
В этом случае врезка насоса в розлив большого (от ДУ 32) диаметра снабжается байпасом.
Он нужен, чтобы сужение трубопровода не уменьшало и без того невысокий гидравлический напор в режиме естественной циркуляции.
Направление движения теплоносителя
Оно может быть тупиковым и попутным.
- Тупиковый тип системы отопления подразумевает, что на разных участках контура теплоноситель движется в противоположных направлениях.
- Попутное движение означает, что ни в одной точке контура вода, антифриз, масло и т.д. не меняют направления движения на противоположное.
Верхний и нижний розлив
Здесь все просто: схема с верхним розливом предполагает, что лежневка подачи отопления (горизонтальная ветка трубопровода, объединяющая стояки) находится на чердаке, а лежневка обратки – в подвале.
В случае нижнего розлива, соответственно, обе лежневки разводятся по подвалу. Стояки соединяются попарно; каждая пара объединяется перемычкой на верхнем этаже дома или в подвале.
Разводка
Разделяют вертикальную и горизонтальную разводку; термины, думается, понятны интуитивно и в комментариях не нуждаются. Стоит, однако, уточнить, что в реальном мире чаще встречаются комбинированные типы систем отопления. Скажем, в типичном многоквартирном доме стояк представляет собой вертикальную разводку, а вот розливы – горизонтальную.
Подключение отопительных приборов
По этому признаку выделяют однотрубную и двухтрубную схемы.
- В первом случае розлив представляет собой кольцо между входным и выходным патрубками котла или домовыми задвижками элеваторного узла. Отопительные приборы разрывают его или, что куда разумнее, врезаются параллельно розливу.
- Вторая схема подразумевает, что каждый радиатор или конвектор – это перемычка между розливами подачи и обратки.
Заметьте: в общем случае двухтрубная схема требует дросселирования каждого прибора и балансировки системы при запуске с помощью дросселей.
Инструкция связана с тем, что иначе вся циркуляция пойдет через ближние к котлу или элеватору приборы, что чревато разморозкой дальних радиаторов.
Экзотика
Какое бывает отопление помимо привычных и широко используемых схем с жидким теплоносителем?
Воздушное
В роли теплоносителя выступает обычный воздух. Поскольку его удельная теплоемкость невелика, приходится транспортировать большие объемы; зачастую системы воздушного отопления совмещаются с вентиляцией.
Решение интересно отсутствием в интерьере отопительных приборов. Главный недостаток – в том, что скрытая прокладка воздуховодов возможна лишь на стадии строительства или капитального ремонта дома.
Теплый пол
В роли отопительного прибора выступает вся поверхность пола. Для этого в стяжку или под чистовое покрытие укладывается труба с теплоносителем, греющий кабель или пленочный нагреватель. Работа легко может быть выполнена своими руками, без привлечения специалистов.
Теплый пол интересен своей экономичностью. Нет, цена киловатт-часа тепла не меняется: она зависит лишь от источника тепла. Экономия достигается более эффективным распределением температур и меньшими утечками через потолок.
Инфракрасное
Большая часть тепла передается от нагревательного элемента предметам и людям в помещении за счет теплового излучения, а не конвекции. Поскольку отопительные приборы воздействуют непосредственно на температурные рецепторы обитателей дома, температура в помещении может быть снижена до 15-16С без малейшего дискомфорта. Отсюда – опять-таки экономия энергии.
На фото – инфракрасная потолочная панель.
Заключение
Разумеется, наш миниатюрный обзор возможных решений в области отопления не претендует на абсолютную полноту. Прикрепленное видео дополнит его полезными и познавательными материалами. Успехов!
Данное руководство предназначается владельцам небольших частных домов, стремящимся самостоятельно организовать обогрев жилища в целях экономии средств. Наиболее рациональное решение для подобных зданий - закрытая система отопления (сокращенно – ЗСО), функционирующая с избыточным давлением теплоносителя. Рассмотрим ее принцип работы, разновидности схем разводки и устройство своими руками.
Принцип действия закрытой СО
Закрытая (иначе – замкнутая) система отопления - это сеть трубопроводов и отопительных приборов, в которой теплоноситель полностью изолирован от атмосферы и движется принудительно – от циркуляционного насоса. Любая ЗСО обязательно включает такие элементы:
- отопительный агрегат – газовый, твердотопливный либо электрический котел;
- группа безопасности, состоящая из манометра, предохранительного и воздушного клапана;
- обогревательные приборы – радиаторы или контуры теплых полов;
- соединительные трубопроводы;
- насос, прокачивающий воду или незамерзающую жидкость через трубы и батареи;
- фильтр сетчатый грубой очистки (грязевик);
- закрытый расширительный бак, оснащенный мембраной (резиновой «грушей»);
- запорные краны, балансировочные вентили.
Примечание. В зависимости от схемы в состав ЗСО дополнительно включаются современные устройства регулирования температуры и расхода теплоносителя – радиаторные термоголовки, обратные и трехходовые клапаны, термостаты и тому подобное.
Алгоритм работы системы закрытого типа с принудительной циркуляцией выглядит так:
- После сборки и опрессовки производится заполнение трубопроводной сети водой, пока манометр не покажет минимальное давление 1 Бар.
- Автоматический воздухоотводчик группы безопасности в процессе заливки выпускает из системы воздух. Он же занимается удалением газов, накапливающихся в трубах при эксплуатации.
- Следующий шаг – включение насоса, запуск котла и прогрев теплоносителя.
- В результате нагрева давление внутри ЗСО возрастает до 1.5-2 Бар.
- Увеличение объема горячей воды компенсируется мембранным расширительным бачком.
- Если давление поднимется выше критической точки (обычно – 3 Бар), предохранительный клапан произведет сброс лишней жидкости.
- Раз в 1-2 года система должна проходить процедуру опорожнения и промывки.
Принцип работы ЗСО многоквартирного дома абсолютно идентичен – движение теплоносителя по трубам и радиаторам обеспечивают сетевые насосы, расположенные в промышленной котельной. Там же находятся расширительные баки, регулировкой температуры занимается смесительный либо элеваторный узел.
Как функционирует замкнутая система отопления, разъясняется на видео:
Положительные качества и недостатки
Основные отличия закрытых сетей теплоснабжения от устаревших открытых систем с естественной циркуляцией – отсутствие контакта с атмосферой и применение перекачивающих насосов. Отсюда возникает ряд преимуществ:
- необходимые диаметры труб уменьшаются в 2-3 раза;
- уклоны магистралей делаются минимальными, поскольку служат для слива воды с целью промывки либо ремонта;
- теплоноситель не теряется путем испарения из открытого бачка, соответственно, можно спокойно заполнять трубопроводы и батареи антифризом;
- ЗСО более экономична по эффективности обогрева и стоимости материалов;
- закрытое отопление лучше поддается регулированию и автоматизации, может действовать совместно с солнечными коллекторами;
- принудительное течение теплоносителя позволяет организовать напольный обогрев трубами, замоноличенными внутри стяжки или в бороздах стен.
Гравитационная (самотечная) открытая система выигрывает у ЗСО по энергонезависимости - последняя неспособна нормально работать без циркуляционного насоса. Момент второй: в замкнутой сети содержится гораздо меньше воды и в случае перегрева, например, ТТ-котла, высока вероятность закипания и образования паровой пробки.
Справка. От кипения дровяной котел спасает плюс буферная емкость, поглощающая лишнее тепло.
Виды замкнутых систем
Прежде чем купить обогревательное оборудование, трубопроводную арматуру и материалы, нужно выбрать предпочтительный вариант закрытой водяной системы. Мастерами–сантехниками практикуется монтаж четырех основных схем:
- Однотрубная с вертикальной и горизонтальной разводкой (ленинградка).
- Коллекторная, иначе – лучевая.
- Двухтрубная тупиковая с плечами одинаковой или разной длины.
- Петля Тихельмана – кольцевая разводка с попутным движением воды.
Дополнительная информация. К замкнутым отопительным системам также относятся водяные теплые полы. гораздо сложнее сборки радиаторного отопления, новичкам браться за подобный монтаж не рекомендуется.
Предлагаем рассмотреть каждую схему отдельно, разбирая плюсы и минусы. В качестве примера возьмем проект одноэтажного частного дома площадью 100 м² с пристроенной котельной, чья планировка представлена на чертеже. Величина тепловой нагрузки на отопление уже посчитана , потребное количество теплоты указано для каждого помещения.
Монтаж элементов разводки и подключение к источнику тепла выполняется примерно одинаково. Установка циркуляционного насоса обычно предусматривается в обратке, перед ним монтируется грязевик, патрубок подпитки с краном и (если смотреть по течению). Типовая обвязка твердотопливного и газового котла представлена на схемах.
Расширительный бачок на рисунке условно не показан
Подробнее о монтаже и способах подсоединения отопительных агрегатов, использующих различные энергоносители, читайте в отдельных руководствах:
Однотрубная разводка
Популярная горизонтальная схема «ленинградка» - это одна кольцевая магистраль увеличенного диаметра, куда подключены все отопительные приборы. Проходя по трубе, поток нагретого теплоносителя делится на каждом тройнике и затекает в батарею, как показано ниже на эскизе.
Достигнув ответвления, поток делится на 2 части, примерно треть затекает в радиатор, где охлаждается и снова возвращается в магистраль
Передав теплоту помещению, остывшая вода возвращается обратно в магистраль, смешивается с основным потоком и движется к следующему радиатору. Соответственно, второй отопительный прибор получает воду, охлажденную на 1-3 градуса, и снова отбирает у нее нужное количество тепла.
Ленинградская горизонтальная разводка – одна кольцевая линия обходит все обогревательные приборы
Результат: в каждый последующий радиатор приходит все более холодная вода. Это накладывает на закрытую однотрубную систему определенные ограничения:
- Теплоотдачу третьей, четвертой и последующей батареи нужно рассчитывать с запасом 10-30%, добавляя дополнительные секции.
- Минимальный диаметр магистрали – DN20 (внутренний). Наружный размер ППР труб составит 32 мм, металлопластика и сшитого полиэтилена – 26 мм.
- Сечение подводящих патрубков к обогревателям – DN10, наружный диаметр – 20 и16 мм для PPR и PEX соответственно.
- Максимальное число отопительных приборов в одном кольце «ленинградки» - 6 шт. Если взять больше, возникнут проблемы с наращиванием количества секций последних радиаторов и увеличением диаметра разводящей трубы.
- Сечение кольцевого трубопровода не уменьшается на всем протяжении.
Справка. Однотрубная разводка бывает вертикальной – с нижней либо верхней раздачей теплоносителя по стоякам. Подобные системы применяются для организации самотека в двухэтажных частных коттеджах либо работают под давлением в многоквартирных домах старой постройки.
Однотрубная система отопления закрытого типа обойдется недорого, если ее паять из полипропилена. В остальных случаях она прилично ударит по карману за счет цены магистральной трубы и фитингов (тройников) больших размеров. Как выглядит «ленинградка» в нашем одноэтажном доме, продемонстрировано на чертеже.
Поскольку общее число отопительных приборов превышает 6 шт., система разделена на 2 кольца с общим обратным коллектором. Заметно неудобство монтажа однотрубной разводки – приходится пересекать дверные проемы. Уменьшение протока в одном радиаторе вызывает изменение расхода воды в остальных батареях, поэтому балансировка «ленинградки» заключается в согласовании работы всех обогревателей.
Преимущества лучевой схемы
Почему коллекторная система получила такое название, хорошо видно на представленной схеме. От гребенки, установленной в центре здания, расходятся индивидуальные линии подачи теплоносителя к каждому прибору отопления. Подводки прокладываются в виде лучей по кратчайшему пути – под полами.
Коллектор замкнутой лучевой системы питается напрямую от котла, циркуляцию во всех контурах обеспечивает единственный насос, расположенный в топочной. Дабы уберечь ветви от завоздушивания в процессе заполнения, на гребенке устанавливаются автоматические клапаны – воздухоотводчики.
Сильные стороны коллекторной системы:
- схема энергоэффективна, поскольку позволяет четко дозировать количество теплоносителя, направляемого каждому радиатору;
- отопительную сеть легко вписать в любой интерьер – подводящие трубы можно спрятать в полу, стенах либо за подвесным (натяжным) потолком;
- гидравлическая балансировка ветвей производится с помощью ручных клапанов и расходомеров (ротаметров), установленных на коллекторе;
- ко всем батареям подается вода одинаковой температуры;
- работу схемы легко автоматизировать – регулировочные клапаны коллектора оснащаются сервоприводами, закрывающими проток по сигналу терморегуляторов;
- ЗСО данного типа подходит для коттеджей любых размеров и этажности – на каждом уровне здания ставится отдельный коллектор, распределяющий тепло группам батарей.
С точки зрения финансовых вложений, закрытая лучевая система не слишком дорога. Расходуется много труб, но их диаметр минимальный – 16 х 2 мм (DN10). Вместо заводской гребенки вполне допускается применять , спаянную из полипропиленовых тройников либо скрученную из стальных фитингов. Правда, без ротаметров наладку отопительной сети придется делать с помощью радиаторных балансировочных вентилей.
Распределительная гребенка ставится в центре здания, радиаторные линии прокладываются напрямую
Минусов лучевой разводки немного, но они стоят внимания:
- Скрытый монтаж и испытание трубопроводов выполняется только на этапе нового строительства либо капитального ремонта. Заложить радиаторные подводки в полы обжитого дома или квартиры нереально.
- Коллектор крайне желательно располагать в центре здания, как показано на чертеже одноэтажного дома. Цель – сделать подводки к батареям примерно одинаковой длины.
- В случае протечки трубы, замоноличенной в стяжке пола, найти место дефекта без тепловизора довольно сложно. Не делайте в стяжке соединений, иначе рискуете столкнуться с проблемой, изображенной на фото.
Протечка соединения внутри бетонного монолита
Двухтрубные варианты
При устройстве автономного отопления квартир и загородных домов используется 2 разновидности таких схем:
- Тупиковая (другое название – плечевая). Нагретая вода раздается отопительным приборам через одну магистраль, а собирается и течет обратно в котел по второй линии.
- Петля Тихельмана (попутная разводка) представляет собой кольцевую двухтрубную сеть, где нагретый и остывший теплоноситель движется в одном направлении. Принцип действия аналогичен – батареи получают горячую воду из одной магистрали, а охлажденную сбрасывают во второй трубопровод – обратку.
Примечание. В закрытой попутной системе обратная линия начинается от первого радиатора, а подающая заканчивается на последнем. Разобраться поможет схема, представленная ниже.
Чем хороша тупиковая закрытая система отопления частного дома:
- количество «плечей» - тупиковых ветвей – ограничено лишь мощностью котельной установки, поэтому двухтрубная разводка подойдет для любого здания;
- трубы укладываются открытым либо закрытым способом внутри строительных конструкций – по желанию домовладельца;
- как и в лучевой схеме, ко всем батареям приходит одинаково горячая вода;
- ЗСО отлично поддается регулированию, автоматизации и балансировке;
- правильно разложенные «плечи» не пересекают дверные проемы;
- по стоимости материалов и монтажа тупиковая разводка обойдется дешевле однотрубной, если сборка ведется металлопластиковыми либо полиэтиленовыми трубами.
Оптимальный вариант подключения батарей — две отдельных ветви огибают помещения с двух сторон
Проектирование замкнутой плечевой системы дачного или жилого дома площадью до 200 квадратов не представляет особой сложности. Даже если сделать ветви разной длины, схему удастся уравновесить путем глубокой балансировки. Пример разводки в одноэтажном здании 100 м² с двумя «плечами» показан выше на чертеже.
Совет. При выборе длины ветвей следует учитывать отопительную нагрузку. Оптимальное число батарей на каждом «плече» - от 4 до 6 шт.
Присоединение обогревателей с попутным движением теплоносителя
Петля Тихельмана – это альтернативный вариант закрытой двухтрубной сети, предполагающий объединение большого количества приборов отопления (свыше 6 шт.) в единое кольцо. Взгляните на схему попутной разводки и обратите внимание: через какой бы радиатор ни протекал теплоноситель, общая протяженность маршрута не изменится.
Отсюда возникает почти идеальное гидравлическое равновесие системы – сопротивление всех участков сети одинаково. Это весомое преимущество петли Тихельмана над прочими замкнутыми разводками влечет и главный недостаток – 2 магистрали неизбежно пересекут дверной проем. Варианты обхода – под полами и над дверным косяком с установкой автоматических воздухоотводчиков.
Недостаток – кольцевая петля проходит через проем входной двери
Выбор отопительной схемы загородного дома
- Тупиковая двухтрубная.
- Коллекторная.
- Двухтрубная попутная.
- Однотрубная.
Отсюда совет: вы не ошибетесь, если для дома площадью до 200 м² выберете первый вариант – тупиковую схему, она подойдет в любом случае. Лучевая разводка уступает ей по двум показателям – цена и возможность монтажа в помещениях с готовой отделкой.
Однотрубный вариант отопительной сети отлично подойдет для небольшого домика с квадратурой каждого этажа до 70 м². Петля Тихельмана уместна на протяженных ветвях, не пересекающих двери, например, отопление верхних этажей здания. Как правильно выбрать систему для домов различной формы и этажности, смотрите на видео:
Касательно подбора диаметров труб и монтажа дадим несколько рекомендаций:
- Если площадь жилища не превышает 200 м², вести расчеты необязательно – воспользуйтесь советами эксперта на видео либо принимайте сечение трубопроводов по схемам, приведенным выше.
- Когда нужно «повесить» на ветви тупиковой разводки больше шести радиаторов, нарастите диаметр трубы на 1 типоразмер – вместо DN15 (20 х 2 мм) возьмите DN20 (25 х 2.5 мм) и проложите до пятой батареи. Дальше ведите магистрали меньшим сечением, указанным изначально (DN15).
- В строящемся здании лучше делать лучевую разводку и подобрать радиаторы с нижним подключением. Подпольные магистрали обязательно утеплите и защитите пластиковой гофрой в местах пересечения стен.
- Если не умеете правильно паять полипропилен, то с ППР-трубами лучше не связывайтесь. Смонтируйте отопление из сшитого полиэтилена либо металлопластика на компрессионных или прессовых фитингах.
- Не закладывайте стыки трубопроводов в стены или стяжку, дабы не иметь проблем с протечками в будущем.
С приходом холодного времени года у большинства владельцев загородных коттеджей либо небольших дачных домиков, возникает вопрос, связанный с эффективным и в то же время экономичным отоплением всех помещений своего жилья.
В этой статье будут рассмотрены разные типы отопительных систем для частного дома со всеми достоинствами и недостатками. Исходя из рассмотренного материала, можно будет принять правильное решение, касающееся оптимального выбора той из них, которая будет наиболее целесообразна для тех или иных условий проживания.
Перед углублением во все тонкости каждой из систем отопления, стоит обратить внимание на отличительные признаки достойного варианта для качественного обогрева дома. В их число обязательно должны входить:
— надежность;
— эффективность;
— компактность;
— доступность.
В каждом индивидуальном случае стоит взвешивать все положительные и отрицательные стороны всех видов отопления для того, чтобы в итоге принять правильное решение.
Виды систем отопления для частного дома
Для обогрева всех помещений дома, как правило, применяют такие системы:
1) работающие за счет передачи тепловой энергии посредством предварительно подогретого воздуха (он подается по специально оборудованным каналам непосредственно в каждую комнату, ванну, кухню и т.д.);
2) создающие комфортные условия проживания благодаря применению электрических отопительных приборов либо устройств, предназначенных для преобразования электроэнергии в тепло;
3) осуществляющие качественный обогрев дома благодаря циркулирующему в них теплоносителю (в его качестве применяют обычную или дистиллированную воду либо антифриз).
Можно соорудить печное отопление или возвести камин, но для правильного обустройства подобных строений нужно обладать определенными навыками, чтобы не только выполнить работы, связанные с кладкой, но также осуществить правильный расчет всех расстояний между элементами конструкции. Как правило, мало кто сможет это сделать самостоятельно. Но даже если в доме есть печь либо камин, такое отопление не будет эффективным, поскольку с его помощью можно обогреть лишь те помещения, в которых расположены подобные источники тепла. В других же местах дома, например, в ванной, всегда будет холодно. По этой причине рассмотрение этого варианта можно упустить.
Читайте также: Как правильно выбрать раковину для ванной? Виды раковин по форме, внешнему виду и функциональности, по материалу изготовления
Отчего же отталкиваться, осуществляя выбор подходящего отопления? Приоритет стоит отдать наиболее доступному виду топлива. Например, если поблизости есть газовая магистраль, в таком случае не придется задаваться дополнительными вопросами. Все что понадобиться – это:
— оформить все необходимые для подключения документы;
— приобрести трубы, газовый счетчик и т.д.;
— осуществить работы, связанные с выкапыванием траншеи (если газовый трубопровод придется прокладывать под землей);
— подключить отопительный котел, работающий на этом виде топлива, и подсоединить к нему трубы и батареи.
Если же поблизости есть много дров (речь идет о сельской местности), тогда можно приобрести твердотопливный котел и т.д.
Но бывают случаи, когда сразу несколько видов топлива могут быть доступными. Что тогда делать? Правильным решением будет выбор системы отопления, работающей на наиболее экономичном варианте.
Воздушное отопление
Его суть заключается в следующем. Проходя сквозь калорифер либо теплообменник, свежий воздух прогревается до необходимой температуры, после чего по специально смонтированным каналам поставляется в каждое помещение дома.
Преимущества воздушного отопления:
— КПД может достигать 90%;
— быстрый прогрев всех комнат, кухни, ванной и т.д.;
— невозможность образования прорывов трубопровода ввиду отсутствия теплоносителя.
Недостатки воздушного отопления:
— слабая теплоотдача;
— дороговизна обустройства;
— для источника тепла нужно оборудовать дополнительное помещение.
Такой вид обогрева подойдет для периодического использования (например, на даче). Если же с его помощью постоянно отапливать дом, это будет чревато большими затратами.
Читайте также: Как провести коммуникации в доме своими руками
Отопление частного дома электроэнергией
Оно может быть как основным, так и дополнительным. Нагрев происходит благодаря преобразованию электрической энергии в тепловую составляющую посредством электронагревателей трубчатого либо спирального типа.
Отопление с помощью электроэнергии преимущества:
— легкость установки;
— возможность транспортировки нагревателей из одного помещения в другое;
— простота эксплуатации.
Отопление с помощью электроэнергии недостатки:
— большие затраты на обогрев помещений по причине дороговизны электроэнергии;
— потребность в свежей порции чистого воздуха по причине сжигания кислорода внутри здания приборами подобного типа (помещения нужно часто проветривать);
— невозможность выполнения поставленных задач при отсутствии электроснабжения либо частых его перебоях.
Обогрев загородного дома с помощью отопительных приборов, работающих за счет электрической энергии, может быть оправданным в очень маленьких строениях, обладающих хорошим утеплением пола, фасада и потолка либо в качестве дополнительного отопления больших домов.
Использование теплоносителя
Чаще всего именно такие системы применяют для качественного и полноценного отопления загородных домов, независимо от их размеров. Наиболее часто монтируют закрытые системы. Чтобы правильно их обустроить, понадобятся такие устройства, приборы и материалы:
1) газовый либо электрический, либо твердотопливный (или работающий на жидком топливе) котел;
2) отопительные приборы (радиаторы, батареи и т.д.), подключенные к системе с помощью труб соответствующих диаметров;
3) трубы, благодаря которым осуществляется процесс подачи нагретого теплоносителя от котла к батареям и обратно;
4) циркуляционный насос с характеристиками, необходимыми для безотказной работы всей системы, независимо от этажности здания;
5) закрытый расширительный бак и т.д.
Использование теплоносителя преимущества:
— такой вид отопления можно обустроить своими руками;
— экономия средств при использовании простой воды;
— в замкнутых контурах практически отпадает необходимость в постоянной подпитке свежей порции теплоносителя, поскольку он не испаряется так, как бывает в системах с расширительным баком открытого типа.
Какой тип отопительной системы откажется лучшим на практике в наших условиях?
Важно разобраться в том, что может принести реальную пользу…
Отопительные системы можно подразделять по множеству признаков, в том числе отыскать такие редкие типы как водо-геотермальные или лучевые-каскадные. Но практическое значение у подобных отопительных систем не значительное, хозяев частных домов в подавляющем большинстве случае интересует другое.
Предстоит сжигать
Создание системы отопления, работающей от энергии солнца, ветра, а также за счет естественного тепла земли на сегодняшний день трудно осуществимо. Значительного распространения это оборудование у нас не получило, так как его окупаемость не достигается.
Установка ветрогенератора (выработка электроэнергии), солнечного коллектора (прямой нагрев теплоносителя), или теплового насоса, выкачивающего тепло из земли, сегодня удел энтузиастов-экспериментаторов. Но для домовладельцев является отличным способом буквально «зарыть деньги в землю», «пустить по ветру»…
Выбрать лучшее
Предстоит выбрать тип системы отопления экономически выгодной. В наших условиях нужно определится с тем, что доступно для сжигания, и окажется в лидеры по соотношению цена-удобство.
Именно удобство играет очень большую роль, ведь отопление не должно превратиться во вторую работу, желательно чтобы процесс шел на автомате. Например, из-за самого лучшего удобства иногда выбирают электрический котел как главный теплогенератор, несмотря на то, что это в 5 раз дороже чем топить дровами.
Схема включения электрокотла в отопительную сеть дома. Удобство достигается с буферной емкостью, — электрокотел может на всю мощь работать на ночном тарифе…
Что популярней
По популярности типы систем отопления, (классификация по виду топлива) расположились в таком порядке:
- Газовое, магистральный газ.
- Твердотопливное, дрова.
- Электрическое, — резерв, вспомогательное ночное, основное дневное.
- Твердотопливное, уголь.
- Твердотопливное автоматизированное, пеллеты.
- Газовое, газгольдер.
- Солярочное.
Обычно владельцы обогреваемой площади знают предпочтения, которые сложились в данной местности относительно вида топлива. Подробней можно ознакомится и на других страницах ресурса.
В основном используется простая вода
Несмотря на то, что можно греть лучевой инфракрасной энергией, горячей воздушной струей, или конвекционными потоками от одного раскаленного центра, подавляющее преимущество у типа системы отопления в которой используется вода или другой жидкий теплоноситель.
Энергия, генерируемая котлом, распределяется по дому посредством разогретой воды, двигающейся в трубах. Радиаторы, внутрипольные конвектора, или отопительный прибор под названием «водяной теплый пол», разогреваются водой и затем нагревают воздух в помещении.
Этот тип системы отопления, — наиболее эффективный способ отопить всю площадь среднего и большого частного дома.
Но для совсем маленьких домов, для дач, не редко применяют всего одну печь, камин или электронагреватели. Подробнее
Но для воды нужны трубы.
Трубы — основа системы
- Сейчас для отопительных системы в частных домах и квартирах применяются в основном трубы созданные с использованием полимерных материалов. Наибольшее распространения получили изделия под названиями
- Подбор диаметров труб делается по несложным методикам, информацию по вопросу можно найти и на данном ресурсе. В основном применяются с внутренними диаметрами 16, 20 или 25 мм.
- У специалистов в приоритете чаще металлопластиковые трубы (полимер-алюминий-полимер), как обеспечивающие высокое сопротивление проникновению кислороду в теплоноситель, небольшие линейные расширения (можно замоноличивать), надежный контролируемый стык с фитингами. В любительских конструкциях чаще преобладают полипропиленовые, как самые простые в монтаже стыков и самые дешевые.
Типы системы отопления по разводке труб
Все водяные системы отопления, по распределению теплоносителя, подразделяются на несколько типов. На совсем маленьких отопительных площадях могут с успехом использоваться и однотрубные системы отопления.
Но в обычных условиях жилого дома, экономически выгодными, удобными являются современные двухтрубные разводки. Подбор их под конкретный дом не сложный, даже если расположение котельной не слишком удобное – специалисты всегда найдут способ, как лучше проложить трубы…
Можно ознакомиться с основами вопроса –
Скрытая и открытая разводка
Одной из важных особенностей монтажа отопления является способ прокладки труб –скрытый или открытый. Сейчас в основном стараются прятать трубы. Но стоит помнить, что в несущих стенах не запроектированные штробы не допустимы. Нельзя просто так резать балки, стены, перекрытия. Обычно допускается сверлить в лагах отверстия под самые тонкие трубы в теплоизоляционной оболочке.
Обычна прокладка труб под лагами, в том числе и последующая зашивка навесным потолком. Или прокладка в штробах сделанных в стяжке пола, это наиболее предпочтительный вариант, совмещение с водяным теплым полом. При этом применяются в основном цельные куски металлопластиковых труб. Полипропилен бетонировать не допускается, стыки таких труб, прятать в не просматриваемых местах не рекомендуется.
Сейчас теплый пол, как основа температурного комфорта в доме, делается в основном металлопластиковой трубой, уложенной по определенным схемам.
Самотечное или под давлением
Еще одно деление – по типу движения теплоносителя. При любой разводке вода в системе отопления может двигаться под собственным весом, если нагрев будет ниже остывания. Но недостатки и ограничения при таком типе системы отопления столь значительны, что нужно отказаться от нее при любой возможности, т.е. при наличии более менее стабильного электроснабжения, чтобы можно было применить циркуляционный насос или автоматизированный котел.
Замкнутое отопление (работающее под давлением) обеспечивает подключение теплого пола, косвенного бака для нагрева воды (ГВС), не имеет ограничений по размерам и конфигурации. Еще –
Централизованные и местные
Зачастую не заслужено обходят вниманием квартиры в больших домах, будто там проблем не бывает. Квартиры могут быть с индивидуальным отоплением, тогда они мало отличаются от частных домов. Но на его создание владельцев обычно вынуждает лишь значительное не удовлетворительное качество централизованного отопления.
Что делать, если централизованно подается тепло плохо…. Иногда причины такого положения вещей бывают сугубо технические – не отрегулирована подача по стоякам в подвале, не спущен воздух в верхней точке, возможно у жильцов верхнего этажа… По работе с таким типом системы отопления рекомендуется только одно, все свои действия проводить руками организации, обслуживающей данную сеть – ЖЭК… Самовольное изменение грозит неприятностями….
Эффективные и не очень….
Еще один обобщенный тип системы отопления – под названием «не эффективная». На самом деле множество владельце частного отопления ищут ответ на вопрос, — «почему в доме холодно». Как сделать чтобы было тепло? В большинстве случаев виноват вовсе не обогрев, а большие утечки тепла. Если строение привести в нормы, то и теплогенерация внутри окажется эффективной… От самой же системы требуется в первую очередь два качества:
Соответствует ли система отопления типу «эффективная»? – если нет, нужно привести ее в порядок…
