Всем привет! В данной статье будут рассмотрены следующие вопросы: какие существуют виды систем отопления дома . какие у них достоинства и недостатки, какие бывают отопительные котлы . какие лучше выбрать трубы отопления и радиаторы . а также будет рассмотрена технология монтажа системы водяного отопления дома.
Самой традиционной системой отопления для Россия является водяное отопление . где в качестве теплоносителя выступает вода. Это проверенная временем надежная система, позволяющая наиболее эффективно обогревать дом в самую суровую зимнюю стужу. Поэтому большинство домовладельцев выбирает воду в качестве теплоносителя в системе отопления.
Частные дома и коттеджи строят в основном в отдалении от инженерных коммуникаций, в том числе и центрального отопления. Именно поэтому в частных дома применяют независимые автономные системы водяного отопления дома . В такой системе отопления вода циркулирует в замкнутом контуре трубопроводов. То есть вода, нагреваясь в котле, поступает по трубопроводу в радиатор, там она отдает часть тепла, обогревая помещение и затем по трубопроводу поступает обратно в котел для повторного нагрева, и цикл повторяется снова.
Водяные системы отопления бывают трех видов: однотрубная, двухтрубная и коллекторная . Рассмотрим каждую систему отопления поподробнее.
Однотрубная система отопления.
В однотрубной или одноконтурной системе отопления все радиаторы подключены последовательно к одной трубе. То есть остывшая в радиаторе вода поступает в трубу отопления, где течет горячая вода, остужая тем самым теплоноситель. И при прохождении через каждый последующий радиатор вода будет терять всё больше и больше тепла. Поэтому однотрубная система отопления не должна быть слишком протяженной, иначе дом будет прогреваться неравномерно.
В однотрубной системе подключение радиатора к трубе отопления может быть трех видов. Первый вид: диагональное подключение – когда с одной стороны входная труба горячей воды подключена к верхней части радиатора, а с другой стороны выходная труба остывшей воды подключена к нижней части. Второй вид: параллельное подключение – когда входная и выходная труба подключены к нижней части радиатора. Третий вид: обратное диагональное подключение – когда с одной стороны входная труба подключена к нижней части, а с другой выходная труба подключена к верхней части радиатора.
На многих информационных ресурсах утверждается, что однотрубная система отопления не имеет возможности регулировки температуры отдельного радиатора и не имеет возможность замены радиатора не отключая всю систему отопления. Но если на входе и на выходе радиатора поставить запорную арматуру (трубопроводных кран) возможности однотрубной систему отопления резко расширятся. Это позволит регулировать температуру радиатора, уменьшая или увеличивая скорость потока входящей в него воды. Кроме того, перекрыв оба крана радиатора (на входе и на выходе) позволит полностью отключить радиатор от системы отопления и в случае протечек в радиаторе, заменить его на новый, не отключая всю систему отопления.
Двухтрубная система отопления.
В двухтрубной системе отопления, как можно догадаться из названия, используются две трубы: одна труба подает в радиаторы горячую воду, а другая труба забирает из радиатора охлажденную воду. Благодаря этому осуществляется равномерный нагрев всех радиаторов отопления не зависимо от протяженности трубопроводов.
Как и в однотрубной системе отопления на каждом радиаторе (на входе и на выходе) ставится запорная арматура . регулирующая температуру нагрева радиатора. Также запорная арматура отключит от системы радиатор для его замены, не отключая всю систему отопления.
Единственным недостатком двухтрубной системы отопления является избыточное количество трубопроводов по сравнению с однотрубной системой. Что в свою очередь увеличивает расходы на материалы.
Коллекторная система отопления.
В коллекторной системе нагретый теплоноситель из котла подается в коллектор . а уже из коллектора по трубопроводам вода подается в радиаторы отопления. Коллектор представляет собой трубу, которая имеет один вход большого диаметра и несколько выходов малого диаметра. В распределительном щитке как правило стоит один коллектор для подачи воды в радиаторы, а один коллектор для приема остывшей воды. Таким образом каждый радиатор имеет отдельный контур, что позволит регулировать температуру и отключать любой радиатор не затрагивая всю систему. Либо вместо радиатора подключить систему теплых полов.
Недостатком коллекторной системы является огромное количество трубопроводов. Кроме этого к каждому контуру отопления необходимо присоединить циркуляционный насос . т.к. в контуре используются трубы малого диаметра, а прокачать воду по все контурам одним насосом будет практически невозможно.
Из всего вышесказанного следует, что коллекторная система позволяет плавно регулировать температуру в каждой комнате, однако переизбыток трубопроводов и насосов значительно повышает её стоимость. Самым разумным применением коллекторной системы отопления является использование вместо радиаторов систем « теплый пол.
Центром всей автономной системы водяного отопления является котел . Главной задачей котла является нагрев теплоносителя. Как правило котел состоит из двух камер . камеры сгорания . в которой сгорает топливо и теплообменника . в котором происходит передача тепла теплоносителю из камеры сгорания.
Котлы бывают одноконтурные и двухконтурные . Одноконтурный котел нагревает воду только для отопления, однако если подключить к нему бойлер косвенного нагрева, то котел сможет нагревать еще и воду для горячего водоснабжения. Двухконтурные котлы имеют два теплообменника: первичный и вторичный. Первичный теплообменник нагревает воду для отопления, а вторичный нагревает воду для горячего водоснабжения. Главным недостатком двухконтурных котлов является то, что два теплообменника не могут работать одновременно. То есть первичный теплообменник для отопления отключается, когда включается кран горячего водоснабжения, и вся энергия расходуется на нагрев вторичного теплообменника.
Также котлы различают по виду топлива, используемого для нагрева теплоносителя. Котлы бывают газовые, твердотопливные, жидкотопливные, электрические и комбинированные.
Самым малозатратным, а значит наиболее выгодным топливом для отопления дома является газ, которого в нашей стране предостаточно. Беда состоит лишь в том, что газовая магистраль проведена не к каждому участку, а значит использовать газовый котел для отопления дома повезет лишь тем счастливчикам, у которых газовая магистраль находится неподалёку от их жилища. Кроме того, при сгорании газа практически не выделяется вредных веществ и копоти.
— используется дешевое топливо при максимальном коэффициенте полезного действия.
— не требуется постоянный контроль за подачей газа.
— отсутствие резервуаров для хранения топлива.
— продолжительный срок эксплуатации.
— для подключения газового котла требуется разрешение соответствующих инстанций.
— полная зависимость отопления дома от газовой службы, если газ отключат, дом замерзнет. Поэтому требуется установка дополнительного котла, работающего на другом виде топлива.
— требует отдельное помещение для размещения оборудования.
Стоимость твердотопливного котла довольно невысока, да и его работа не зависит от отсутствия в доме газа или электричества. Но для обеспечения непрерывной работы твердотопливного котла необходимо регулярно подбрасывать в него топливо (торф, дрова или уголь), а также отчищать зольник от золы.
— продолжительный срок службы.
— не зависит от работы коммунальных служб.
— требует регулярной загрузки топлива и отчистки камеры сгорания от продуктов горения.
— необходимо наличие помещения для хранения твердого топлива.
— требует отдельное помещение для размещения оборудования.
В отличии от твердого топлива подача жидкого топлива может быть автоматизирована. Однако для автоматизации подачи необходимо электричество, с которым могут возникнуть неполадки и отключения. А для того чтобы сделать жидкотопливный котел полностью автономным необходимо иметь в доме альтернативные источники электроснабжения.
— жидкотопливный котел практически полностью автономен.
— высокий коэффициент полезного действия.
— требуется наличие большого резервуара для жидкого топлива, который значительно повышает пожароопасность здания.
— требует отдельное помещение для размещения оборудования.
Электрические котлы полностью зависимы от наличия электричества в доме, поэтому в доме просто необходим резервный котел, работающий не другом виде топлива, либо иметь альтернативный источник электроснабжения дома. Кроме этого для обогрева большой площади нужен более мощный котел, а котлы мощностью от 6 кВт требуют подключения к трехфазной сети, что не всегда возможно.
— простой в эксплуатации.
— компактен, не требует наличия отдельного помещения.
— не требует устройства дымохода.
— потребляет большое количество электроэнергии.
— мощные электрокотлы требуют наличия трехфазной сети.
Комбинированные котлы используются, когда случаются частые перебои в подаче одного из источника энергии: газа, жидкого топлива, электричества. Комбинированные котлы могут поддерживать до четырёх источников энергии.
— поддержка различных источников энергии.
Чтобы определится с выбором котла требуется сначала произвести все необходимые расчеты по теплопотерям дома. Исходя из этих расчетов определить необходимую мощность котла, а уже затем выбирать наиболее малозатратные источники энергии.
Следующим важным этапом при проектировании системы водяного отопления является выбор труб для отопления . а точнее материала из которого они изготовлены. Ведь рынок строительных материалов просто пестрит разнообразием видов труб отопления: стальные, медные, полипропиленовые, металлопластиковые, из сшитого полиэтилена, гофрированные трубы из нержавеющей стали . У каждого вида труб имеются свои достоинства и недостатки и ведут они в различных условиях эксплуатации по-разному. Давайте поподробнее остановимся на каждом из них.
Стальными трубами в системах отопления послужили человечеству не один десяток лет и зарекомендовали себя как очень надежный вид труб. Стальные трубы прекрасно выдерживают большие нагрузки, как с внешней стороны, так и с внутренней. По температурным характеристикам стальные трубы превосходят многих своих конкурентов. Они выдерживают длительное воздействие высоких температур, кроме этого у стальных труб довольно низкий коэффициент линейного расширения, что позволяет использовать протяженные участки в системе отопления. Однако у стали есть одно свойство, которое можно отнести как к преимуществам, так к недостаткам: оно довольно быстро нагревается и быстро остывает. Поэтому протяженные теплотрассы в обязательном порядке нужно теплоизолировать, чтобы избежать больших потерь тепла от котла до радиатора. Особое внимание нужно уделить теплоизоляции стальных труб, которые не имеют контакта с воздухом отапливаемого помещения (проложены под полом или в стене.
Как известно сталь подвержена коррозии, что существенно снижает срок её эксплуатации. Коррозийные процессы в воде с повышенной кислотностью протекают медленнее, поэтому искусственное повышение кислотности воды с помощью специальных средств повысит срок эксплуатации системы отопления. Также повысит эксплуатационный срок окрашивание труб антикоррозийными составами. На фоне вышеперечисленных недостатков выделяется еще один недостаток – это сложность монтажа. Стальные трубы соединяют двумя способами: резьбовым соединением и сваркой. И то, и другое требует особых знаний и умений, а вероятность протечки в соединениях довольно высока. Но из-за невысокой стоимости многие домовладельцы выбирают именно этот вид труб. Срок эксплуатации стальных труб в системе отопления – 15-20 лет.
Если же вы желаете смонтировать очень надежную и долговечную систему отопления и денежные средства это позволяют, то безусловно выбор падет именно на медные трубы . Ведь они отлично выдерживают высокие температуры, не подвержены коррозии, обладают высокой прочностью и продолжительным сроком эксплуатации. Однако монтаж системы отопления из медных труб следует доверить только опытному специалисту. Как и в случае со стальными трубами, медные трубы, не контактирующие с воздухом отапливаемого помещения необходимо теплоизолировать. Срок эксплуатации медных труб в системе отопления – 50-100 лет.
Полипропиленовые трубы отопления.
Недорогой вид труб с довольно неплохими характеристиками, учитывая их стоимость. Полипропиленовые трубы устойчивы к коррозии и легко монтируются. Однако рабочая температура у полипропиленовых труб составляет 70-90°С, что ограничивает их применение в системе с высокой температурой теплоносителя. Что касается соединения полипропиленовых труб, то тут есть один нюанс: при сварке труб на внутренней поверхности трубы образуется наплыв пластика, что уменьшает внутренний диаметр и соответственно пропускную способность трубы. В дальнейшем это приведет к зарастанию трубы. Кроме этого срок службы полипропиленовых труб не превышает 8 лет.
Металлопластиковые трубы отопления.
Металлопластиковые трубы представляют собой алюминиевую тонкую трубу, покрытую снаружи и изнутри пластиком. Также трубу из алюминия перфорируют, чтобы внешний и внутренний слои пластика надежно склеивались между собой, образуя единую конструкцию. Сборка системы отопления из металлопластиковых труб довольно проста, и занимает минимум времени. Кроме всех перечисленных достоинств у металлопластиковых труб существует слабое место — фитинги. Они изготовлены по технологии порошковой металлургии, а значит хрупки и теряют прочность при остывании-нагревании. Трубы гнутся только с использованием трубогиба. Со временем в местах перегибов труб появляются трещины, что в дальнейшем приводит к протечкам. Срок службы металлопластиковых труб 6-8 лет.
Трубы отопления из сшитого полиэтилена.
Сшитый полиэтилен отличается от обычного полиэтилена наличием поперечных связей между молекулами, что повышает общую прочность труб. Трубы из сшитого полиэтилена способны выдержать давление 8-10 атмосфер и температуру до 95 °С. Сшитый полиэтилен обладает молекулярной памятью, что позволяет трубам восстанавливать первоначальную форму после воздействия физических или температурных нагрузках (удар, нагрев). Благодаря этому же свойству места изгиба труб нужно фиксировать, т.к. труба в этом месте стремится выпрямится. Трубы из сшитого полиэтилена стойки к коррозии и химическому воздействию. Внутренние стенки труб гладкие, что снижает гидродинамическое сопротивление. Легкость монтажа обеспечивается фитингами с надвижной гильзой, но для такого соединения нужен специальный инструмент. Сшитый полиэтилен обладает повышенным линейным расширением, что требует устройство компенсаторов в системе отопления. Срок эксплуатации труб из сшитого полиэтилена, как утверждают производители – 30-50 лет.
Гофрированные трубы из нержавеющей стали.
Пожалуй, самый лучший вид труб для отопления из всех описанных выше. Гофрированные трубы из нержавеющей стали выдерживают давление от 15 до 40 атмосфер и гидроудар до 60 атмосфер. Рабочая температура гофрированных труб составляет 150 °С, что позволяет использовать их даже для парового отопления. Благодаря своей надежности гофрированные труб применяют в системах газоснабжения и пожаротушения. Гофрированные трубы из нержавеющей стали легко гнутся без трубогиба, при этом внутренний диаметр остается неизменным. Для монтажа системы отопления из гофрированных труб вам понадобится всего лишь гаечный ключ.
Многие могут возразить, что ребристая внутренняя поверхность гофрированных труб увеличивает сопротивление гидродинамического трения, однако гофротрубы из нержавеющей стали успешно применяют в системах теплых полов и используют вместо радиаторов, где длина труб достаточно большая и всё благодаря гладкой поверхности стальной ленты. Линейные расширения гофротруба, благодаря своей структуре, компенсирует самостоятельно. А нержавеющая сталь защищает трубу от коррозии. Срок эксплуатации гофрированных труб из нержавеющей стали и латунных фитингов не ограничен, срок эксплуатации уплотнительных колец – 30 лет.
Радиатор представляет собой прибор, который непосредственно отапливает помещение. Он работает по такому принципу: теплоноситель (вода), задерживаясь в нем, передает через стенки радиатора тепло окружающему его воздуху. При выборе радиатора следует руководствоваться следующими характеристиками радиаторов: теплоотдача, рабочее давление, максимальное давление, а также внешний вид.
Теплоотдача радиатора представляет собой показатель количества тепла, переданного от радиатора в окружающее его пространство в единицу времени и измеряется в ваттах. Так для площади отапливаемого помещения в 10 м 2 при высоте потолков не более 3 м с одной дверью и окном требуется 1000 Вт, при этом температура теплоносителя составляет 70 °С. Для углового помещения требуется уже 1,2 кВт, а для углового помещения с двумя окнами понадобится 1,3 кВт. Также в зависимости от вида материала стен и толщины утеплителя суммарная мощность радиаторов в 1 кВт может обогреть разную площадь: от 10 до 25 м 2. Для определения точного количества секций радиатора требуется выполнить точный расчет, который лучше доверить специалистам.
Рабочее давление в автономной системе отопления, где теплоноситель нагревается в котле, составляет 1,5- 2 атмосферы. При подключении системы к централизованному отоплению в малоэтажных домах рабочее давление составит 2-4 атмосферы. Это довольно низкие показатели рабочего давления, что позволяет использовать практически любой вид радиаторов.
На рынке сейчас представлены четыре основных вида радиаторов: стальные, чугунные, алюминиевые и биметаллические.
Довольно надежный вид радиаторов, который выдерживает рабочее давление 6-8 атмосфер, а максимальное давление составляет 13 атмосфер. Температура теплоносителя в стальном радиаторе может достигать 110 °С. Стальные радиаторы обладают привлекательным внешним видом и высокой теплоотдачей. К минусам стальных радиаторов можно отнести незащищенность внутренней поверхности радиатора от коррозии. По стоимости самыми доступными являются стальные панельные радиаторы, а самыми дорогими стальные трубчатые и секционные радиаторы. Срок службы стальных радиаторов составляет 15-20 лет.
Чугунные радиаторы выдерживают рабочее давление 8-10 атмосфер, максимальное – 15 атмосфер. Чугунные радиаторы используются еще с советских времен и служат по 40-50 лет. Чугунные радиаторы довольно стойки к коррозии и плохому качеству теплоносителя. Они состоят из секции и позволяют самостоятельно регулировать их количество. Большая масса радиаторов затрудняет монтаж, однако из-за высокой массы повышается тепловая инертность, что сглаживает резкие перепады температуры теплоносителя.
Алюминиевые радиаторы отопления.
Такие радиаторы обладают повышенным показателем теплоотдачи, благодаря высокой теплопроводности алюминия и большой площади ребер радиатора. Также, благодаря алюминию, радиаторы обладают небольшой массой, что облегчает их монтаж. Рабочее давление алюминиевых радиаторов составляет 12 атмосфер, а максимальное – 18 атмосфер. Для защиты алюминия от коррозии внутреннюю поверхность радиатора окрашивают полимерными составами, поэтому для системы отопления следует выбирать именно такие радиаторы. Срок службы алюминиевых радиаторов составляет 20-25 лет.
Биметаллические радиаторы отопления.
Биметаллические радиаторы сочетают в себе стальной трубчатый каркас, поверх которого нанесена алюминиевая оболочка с ребрами. Благодаря такому сочетанию биметаллические радиаторы выдерживают большое давление: рабочее – 16 атм. максимальное – 40 атм. Также биметаллические радиаторы обладают высокой теплоотдачей. Единственный недостаток таких радиаторов – это высокая стоимость, из-за сложности изготовления. Срок службы биметаллических радиаторов – 25-30 лет.
Монтаж системы отопления дома происходит в следующей последовательности.
1. Установка котла.
2. Монтаж радиаторов отопления.
3. Прокладка труб отопления.
4. Монтаж дополнительного оборудования: расширительного бака, циркуляционного насоса.
5. Соединение труб отопления с радиаторами, котлом, расширительным баком и насосом.
При этом перед монтажом системы отопления должны быть выполнены все подготовительные работы: в стенах и перекрытиях пробурены отверстия для прокладки трубопровода, в местах установки радиаторов должна быть выполнена черновая отделка (штукатурка стен), при скрытой проводке труб отопления в стенах должны быть подготовлены каналы для них и т.д.
Котел отопления . если он работает на жидком или твердом топливе, либо на газе, должен располагаться в отдельном помещении ( котельной ), к которому предъявляют особые требования в целях безопасности.
Требования, предъявляемые к котельной.
— объем котельной должен составлять не менее 15 м 3 плюс 0,2 м 3 на 1 кВт мощности котла.
— высота потолков должна быть не меньше 2,5 м.
— стены и пол должны быть облицованы керамической плиткой, т.к. она обладает высокой огнестойкостью.
— перекрытия котельной должны быть железобетонными.
— в котельной должна быть организована приточно-вытяжная вентиляция. Вентиляция в котельной должна полностью обновлять воздух в котельной три раза в час, при этом к объему приточного воздуха плюсуется объем воздуха необходимый для горения топлива.
— в котельной должна быть организована система дымоудаления.
Сам котел крепят к несущей стене на специальные кронштейны, либо ставят на пол, если масса котла слишком большая. В некоторых случаях по котел отопления устраивается отдельный фундамент. Котел должен быть размещен таким образом, чтобы к нему был свободный доступ, при этом от стены до котла должно быть не менее 5 см.
Радиаторы располагают непосредственно под окнами, чтобы холодный воздух, идущий от окон, сразу прогревался радиаторами. Размещать радиаторы отопления следует на расстоянии трех сантиметров от стены и 10-12 см. от пола до радиатора и столько же от радиатора до подоконника. Радиаторы подвешиваются на кронштейны с крюками. Сами кронштейны крепятся к стене дюбелями или анкерами, либо замоноличиваются цементно-песчаным раствором. Крюки закрепляют к стене так, чтобы они располагались между секциями радиатора. Монтаж радиатора контролируют с помощью уровня.
При открытой прокладке трубы отопления фиксируют к стене специальными крепежными элементами. В зависимости от диаметра и вида трубы, а также температуры теплоносителя, крепежи располагают на расстоянии 80-150 см друг от друга.
При скрытой прокладке трубы отопления теплоизолируют, чтобы теплоноситель не терял драгоценное тепло по пути к радиатору. Трубы отопления при скрытой прокладке не заделываются до тех пор, пока не будет произведен первый запуск системы и не будут устранены все протечки.
К системе отопления подключается расширительный бак . чтобы не повредить трубы или радиаторы от избыточного давления в системе. Он уменьшает избыточное давление в системе отопления, предохраняя элементы системы от разрыва и протечек. Расширительный бак имеет внутри диафрагму, в которую закачен под давление воздух. Когда давление в системе превышает давление в диафрагме, вода начинает проникать в пространство между диафрагмой и стенками бака, сжимая воздух внутри самой диафрагмы. Когда давление в системе отопления падает воздух в диафрагме начинает вытеснять из бака воду, повышая тем самым низкое давление в системе. Таким образом происходит автоматическая регулировка давления в системе отопления. Расширительный бак подключают перед циркуляционным насосом, где движение воды и завихрения минимальны.
Для создания необходимой циркуляции теплоносителя в системе отопления устанавливается циркуляционный насос . Обычно его устанавливают на «обратке» перед котлом, т.к. температура теплоносителя здесь не такая высокая как на «подаче». Главное, чтобы направление стрелки на корпусе насоса совпадало с направлением движения воды.
После того как вся система собрана, проводят первый запуск, при котором проверяют систему отопления на наличие протечек.
Хотите получать новые статьи на почту.
Понравилась статья? Поделись с друзьями.
