Даний посібник призначається власникам невеликих приватних будинків, які прагнуть самостійно організувати обігрів житла з метою економії коштів. Найбільш раціональне рішення для подібних будівель - закрита система опалення (скорочено - ЗСО), яка функціонує з надлишковим тиском теплоносія. Розглянемо її принцип роботи, різновиди схем розводки і пристрій своїми руками.

Принцип дії закритою СО

Закрита (інакше - замкнута) система опалення - це мережа трубопроводів і опалювальних приладів, в якій теплоносій повністю ізольований від атмосфери і рухається примусово - від циркуляційного насоса. Будь-яка ЗСО обов'язково включає такі елементи:

• опалювальний агрегат - газовий, твердопаливний або електричний котел;
• група безпеки, що складається з манометра, запобіжного і повітряного клапана;
• обігрівальні прилади - радіатори або контури теплої підлоги;
• з'єднувальні трубопроводи;
• насос, прокачує воду або рідину, що не через труби і батареї;
• фільтр сітчастий грубої очистки (грязевик);
• закритий розширювальний бак, оснащений мембраною (гумової «грушею»);
• запірні крани, балансувальні вентилі.

Типова схема закритою теплової

Примітка. Залежно від схеми до складу ЗСО додатково включаються сучасні пристрої регулювання температури і витрати теплоносія - радіаторні термоголовки, зворотні і триходові клапани, термостати тощо.

Алгоритм роботи системи закритого типу з примусовою циркуляцією виглядає так:

1. Після складання й опресування проводиться заповнення трубопровідної мережі водою, поки манометр не покажеться мінімальний тиск 1 Бар.
2. Автоматичний групи безпеки в процесі заливки випускає з системи повітря. Він же займається видаленням газів, що накопичуються в трубах при експлуатації.
3. Наступний крок - включення насоса, запуск котла і прогрів теплоносія.
4. В результаті нагрівання тиск всередині ЗСО зростає до 1.5-2 Бар.
5. Збільшення обсягу гарячої води компенсується мембранним розширювальним бачком.
6. Якщо тиск підніметься вище критичної точки (зазвичай - 3 Бар), запобіжний клапан зробить скидання зайвої рідини.
7. Раз в 1-2 роки система повинна проходити процедуру спорожнення і промивання.

Принцип роботи ЗСО багатоквартирного будинку абсолютно ідентичний - рух теплоносія по трубах і радіаторів забезпечують мережеві насоси, розташовані в промисловій котельні. Там же знаходяться розширювальні баки, регулюванням температури займається змішувальний або елеваторний вузол.

Як функціонує замкнута система опалення, пояснюється на відео:

Позитивні якості і недоліки

Основні відмінності закритих мереж теплопостачання від застарілих відкритих систем з природною циркуляцією - відсутність контакту з атмосферою і застосування перекачувальних насосів. Звідси виникає ряд переваг:

• необхідні діаметри труб зменшуються в 2-3 рази;
• ухили магістралей робляться мінімальними, оскільки служать для зливу води з метою промивки або ремонту;
• теплоносій не губиться шляхом випаровування з відкритого бачка, відповідно, можна спокійно заповнювати трубопроводи та батареї антифризом;
• ЗСО економічніша за паливною ефективністю обігріву та вартості матеріалів;
• закрите опалення краще піддається регулюванню і автоматизації, може діяти спільно з сонячними колекторами;
• примусове протягом теплоносія дозволяє організувати підлоговий обігрів трубами, замоноліченими всередині стяжки або в борознах стін.

Гравітаційна (самопливна) відкрита система виграє у ЗСО по енергонезалежності - остання нездатна нормально працювати без циркуляційного насоса. Момент другий: в замкнутій мережі міститься набагато менше води і в разі перегріву, наприклад, ТТ-котла, висока ймовірність закипання і утворення парової пробки.

Довідка. Від кипіння дров'яної котел рятує плюс буферна ємність, що поглинає зайве тепло.

Види замкнутих систем

Перш ніж купити обігрівальне обладнання, трубопровідну арматуру і матеріали, потрібно вибрати кращий варіант закритої водяної системи. Майстрами-сантехниками практикується монтаж чотирьох основних схем:

1. Однотрубна з вертикальної і горизонтальної розводкою (ленінградка).
2. Колекторна, інакше - променева.
3. Двотрубна тупикова з плечима однакової або різної довжини.
4. Петля Тіхельмана - кільцева розводка з попутним рухом води.

Додаткова інформація. До замкнутим опалювальних систем також відносяться водяні теплі підлоги. набагато складніше збірки радіаторного опалення, новачкам братися за подібний монтаж не рекомендується.

Пропонуємо розглянути кожну схему окремо, розбираючи плюси і мінуси. Як приклад візьмемо проект одноповерхового приватного будинку площею 100 м² з прибудованою котельнею, чия планування представлена \u200b\u200bна кресленні. Величина теплового навантаження на опалення вже порахована, потрібну кількість теплоти вказано для кожного приміщення.

Монтаж елементів розводки і підключення до джерела тепла виконується приблизно однаково. Установка циркуляційного насоса зазвичай передбачається в обратке, перед ним монтується грязевик, патрубок підживлення з краном і (якщо дивитися за течією). Типова обв'язка твердопаливного та газового котла представлена \u200b\u200bна схемах.

Розширювальний бачок на малюнку умовно не показаний

Детальніше про монтаж і способах приєднання опалювальних агрегатів, що використовують різні енергоносії, читайте в окремих посібниках:

однотрубна розводка

Популярна горизонтальна схема «ленінградка» - це одна кільцева магістраль збільшеного діаметру, куди підключені всі опалювальні прилади. Проходячи по трубі, потік нагрітого теплоносія ділиться на кожному трійнику і затікає в батарею, як показано нижче на ескізі.

Досягнувши відгалуження, потік ділиться на 2 частини, приблизно третина затікає в радіатор, де охолоджується і знову повертається в магістраль

Передавши теплоту приміщенню, захолола вода повертається назад в магістраль, змішується з основним потоком і рухається до наступного радіатора. Відповідно, другий опалювальний прилад отримує воду, охолоджену на 1-3 градуси, і знову відбирає у неї потрібну кількість тепла.

Ленінградська горизонтальна розводка - одна кільцева лінія обходить всі обігрівальні прилади

Результат: в кожний наступний радіатор приходить все більше холодна вода. Це накладає на закриту однотрубну систему певні обмеження:

1. Тепловіддачу третьої, четвертої та подальшої батареї потрібно розраховувати з запасом 10-30%, додаючи додаткові секції.
2. Мінімальний діаметр магістралі - DN20 (внутрішній). Зовнішній розмір ППР труб складе 32 мм, металопластика і зшитого поліетилену - 26 мм.
3. Переріз підвідних патрубків до обігрівачів - DN10, зовнішній діаметр - 20 і 16 мм для PPR і PEX відповідно.
4. Максимальне число опалювальних приладів в одному кільці «ленінградки» - 6 шт. Якщо взяти більше, виникнуть проблеми з нарощуванням кількості секцій останніх радіаторів і збільшенням діаметра розводящої труби.
5. Перетин кільцевого трубопроводу не зменшується на всьому протязі.

Довідка. Однотрубна розводка буває вертикальною - з нижньої або верхньої роздачею теплоносія по стояках. Подібні системи застосовуються для організації самопливу в двоповерхових приватних котеджах або працюють під тиском в багатоквартирних будинках старої споруди.

Однотрубна система опалення закритого типу обійдеться недорого, якщо її паяти з поліпропілену. В інших випадках вона пристойно вдарить по кишені за рахунок ціни магістральної труби і фітингів (трійників) великих розмірів. Як виглядає «ленінградка» в нашому одноповерховому будинку, продемонстровано на кресленні.

Оскільки загальне число опалювальних приладів перевищує 6 шт., Система розділена на 2 кільця із загальним зворотним колектором. Помітно незручність монтажу однотрубної розводки - доводиться перетинати дверні прорізи. Зменшення протоки в одному радіаторі викликає зміна витрати води в інших батареях, тому балансування «ленінградки» полягає в узгодженні роботи всіх обігрівачів.

Переваги променевої схеми

Чому колекторна система отримала таку назву, добре видно на представленій схемі. Від гребінки, встановленої в центрі будівлі, розходяться індивідуальні лінії подачі теплоносія до кожного приладу опалення. Підводки прокладаються у вигляді променів по найкоротшому шляху - під підлогою.

Колектор замкнутої променевої системи харчується безпосередньо від котла, циркуляцію у всіх контурах забезпечує єдиний насос, розташований в котельній. Щоб уберегти гілки від завоздушіванія в процесі заповнення, на гребінці встановлюються автоматичні клапани - воздухоотводчики.

Сильні сторони колекторної системи:

• схема енергоефективна, оскільки дозволяє чітко дозувати кількість теплоносія, що направляється кожного радіатора;
• опалювальну мережу легко вписати в будь-який інтер'єр - підводять труби можна заховати в підлозі, стінах або за підвісною (натяжним) стелею;
• гідравлічна балансування гілок проводиться за допомогою ручних клапанів і витратомірів (ротаметрів), встановлених на колекторі;
• до всіх батареям подається вода має однакову температуру;
• роботу схеми легко автоматизувати - регулювальні клапани колектора оснащуються сервоприводами, які закривають проток по сигналу терморегуляторів;
• ЗСО даного типу підходить для котеджів будь-яких розмірів і поверховості - на кожному рівні будівлі ставиться окремий колектор, що розподіляє тепло групам батарей.

З точки зору фінансових вкладень, закрита променева система не надто дорога. Витрачається багато труб, але їх діаметр мінімальний - 16 х 2 мм (DN10). Замість заводської гребінки цілком допускається застосовувати, спаяні з поліпропіленових трійників або скручену зі сталевих фітингів. Правда, без ротаметрів наладку опалювальної мережі доведеться робити за допомогою радіаторних балансувальних вентилів.

Розподільна гребінка ставиться в центрі будівлі, радіаторні лінії прокладаються безпосередньо

Мінусів променевої розводки трохи, але вони варті уваги:

1. Прихований монтаж і випробування трубопроводів виконується тільки на етапі нового будівництва або капітального ремонту. Закласти радіаторні підводки в підлоги обжитого будинку або квартири нереально.
2. Колектор вкрай бажано мати у своєму розпорядженні в центрі будівлі, як показано на кресленні одноповерхового будинку. Мета - зробити підводки до батарей приблизно однакової довжини.
3. У випадку протікання труби, замонолічених в стягуванні підлоги, знайти місце дефекту без тепловізора досить складно. Не робіть в стягуванні з'єднань, інакше ризикуєте зіткнутися з проблемою, зображеної на фото.

Протікання з'єднання всередині бетонного моноліту

двотрубні варіанти

При влаштуванні автономного опалення квартир і заміських будинків використовується 2 різновиди таких схем:

1. Тупикова (інша назва - плечова). Нагріта вода лунає опалювальних приладів через одну магістраль, а збирається і тече назад в котел по другій лінії.
2. Петля Тіхельмана (попутна розводка) являє собою кільцеву двотрубну мережу, де нагріте і остиглий теплоносій рухається в одному напрямку. Принцип дії аналогічний - батареї отримують гарячу воду з однієї магістралі, а охолоджену скидають у другій трубопровід - обратку.

Примітка. У закритій попутної системі зворотної лінії починається від першого радіатора, а подає закінчується на останньому. Розібратися допоможе схема, представлена \u200b\u200bнижче.

Чим хороша тупикова закрита система опалення приватного будинку:

• кількість «плечей» - тупикових гілок - обмежена лише потужністю котельні установки, тому двухтрубная розводка підійде для будь-якої будівлі;
• труби укладаються відкритим або закритим способом всередині будівельних конструкцій - за бажанням домовласника;
• як і в променевої схемою, до всіх батареям приходить однаково гаряча вода;
• ЗСО відмінно піддається регулюванню, автоматизації та балансуванню;
• правильно розкладені «плечі» не перетинають дверні прорізи;
• за вартістю матеріалів і монтажу тупикова розводка обійдеться дешевше однотрубної, якщо збірка ведеться металопластиковими або поліетиленовими трубами.

Оптимальний варіант підключення батарей - дві окремі гілки огинають приміщення з двох сторін

Проектування замкнутої плечової системи дачного або житлового будинку площею до 200 квадратів не представляє особливої \u200b\u200bскладності. Навіть якщо зробити гілки різної довжини, схему вдасться урівноважити шляхом глибокої балансування. Приклад розводки в одноповерховій будівлі 100 м² з двома «плечима» показаний вище на кресленні.

Порада. При виборі довжини гілок слід враховувати опалювальне навантаження. Оптимальне число батарей на кожному «плечі» - від 4 до 6 шт.

Приєднання обігрівачів з попутним рухом теплоносія

Петля Тіхельмана - це альтернативний варіант закритої двухтрубной мережі, що передбачає об'єднання великої кількості приладів опалення (понад 6 шт.) В єдине кільце. Погляньте на схему попутної розводки і зверніть увагу: через який би радіатор не перебігав теплоносій, загальна протяжність маршруту не зміниться.

Звідси виникає майже ідеальне гідравлічне рівновагу системи - опір всіх ділянок мережі однаково. Це вагома перевага петлі Тіхельмана над іншими замкнутими розведеннями тягне і головний недолік - 2 магістралі неминуче перетнуть дверний проріз. Варіанти обходу - під підлогою і над дверним косяком з установкою автоматичних клапанів.

Недолік - кільцева петля проходить через отвір вхідних дверей

Вибір опалювальної схеми заміського будинку

1. Тупикова двухтрубная.
2. Колекторна.
3. Двотрубна попутна.
4. Однотрубна.

Звідси порада: ви не помилитеся, якщо для будинку площею до 200 м² виберете перший варіант - тупикову схему, вона підійде в будь-якому випадку. Променева розводка поступається їй за двома показниками - ціна і можливість монтажу в приміщеннях з готовою обробкою.

Однотрубний варіант опалювальної мережі відмінно підійде для невеликого будиночка з квадратурою кожного поверху до 70 м². Петля Тіхельмана доречна на протяжних гілках, що не перетинають двері, наприклад, опалення верхніх поверхів будівлі. Як правильно вибрати систему для будинків різної форми і поверховості, дивіться на відео:

Відносно підбору діаметрів труб і монтажу дамо кілька рекомендацій:

1. Якщо площа житла не перевищує 200 м², вести розрахунки необов'язково - скористайтеся порадами експерта на відео або приймайте перетин трубопроводів за схемами, наведеними вище.
2. Коли потрібно «повісити» на гілки тупикової розводки більше шести радіаторів, наростити діаметр труби на 1 типорозмір - замість DN15 (20 х 2 мм) візьміть DN20 (25 х 2.5 мм) і прокладете до п'ятої батареї. Далі ведіть магістралі меншим перетином, зазначеним спочатку (DN15).
3. У будівлі, що будується краще робити променеву розводку і підібрати радіатори з нижнім підключенням. Підпільні магістралі обов'язково утеплите і захистіть пластикової гофрой в місцях перетину стін.
4. Якщо не вмієте правильно паяти поліпропілен, то з ППР-трубами краще не зв'язуйтеся. Змонтуйте опалення із зшитого поліетилену або металопластику на компресійних або пресових фітингах.
5. Чи не закладайте стики трубопроводів в стіни або стяжку, щоб не мати проблем з протікання в майбутньому.

Обігрів приміщень заміського котеджу можна організувати різними способами - піччю, газовими або електричними конвекторами, інфрачервоними приладами та іншими повітряними обігрівачами. Але для житлових кімнат кращим варіантом залишається традиційне водяне опалення. Пристрій такої системи в приватному будинку або квартирі починається з вибору правильної схеми, яка враховує планування будівлі і розстановку опалювального обладнання.

Як працює система

Якщо ви плануєте самостійно провести тепло в приміщення, варто розібратися в конструкції і принцип роботи водяного опалення. Три складових будь-якої схеми:

• установка, що виробляє теплову енергію і передає її воді;
• трубопровідна розводка;
• опалювальні прилади, розташовані в обігріваються кімнатах.

Один із способів організації опалення в оселі на 2 поверху - двотрубна плечова розводка

Примітка. Запірна арматура - крани, балансувальні вентилі, змішувальні клапани - завжди є частиною розводки. Додаткове обладнання -, - входять до складу котла або монтуються окремо.

Принцип дії системи заснований на передачі теплоти від джерела до приладів опалення за допомогою рідкого робочого тіла - звичайної води, здатної поглинути велику кількість енергії (питома теплоємність - 4.18 кДж / кг ° С). В окремих випадках застосовується рідина - водний розчин етиленгліколю або пропіленгліколю. Як це відбувається:

1. Спалюючи вуглеводневе паливо або споживаючи електроенергію, установка нагріває воду до температури 40 ... 90 градусів.
2. Гарячий теплоносій рухається по трубах за допомогою насоса або природним чином (за рахунок конвекції) до водяних радіаторів.
3. Між обігрівальними приладами і повітрям кімнат відбувається теплообмін - протікає через батарею вода остигає на 10-20 ° C, атмосфера приміщення прогрівається. Плюс гаряча поверхня радіатора виділяє інфрачервоне теплове випромінювання.
4. Охолоджений теплоносій повертається по магістралі в теплогенератор, де знову нагрівається до необхідної температури.
5. Надлишок води, що утворюється при тепловому розширенні, надходить в спеціальну ємність. Коли температура в системі падає, рідина знову стискається і йде з розширювального бачка.

Робочий цикл опалення - вода нагрівається котельні установкою, по трубах направляється в радіатори, де віддає теплоту навколишньому повітрю

Довідка. Інтенсивне виділення інфрачервоного тепла поверхнею батарей починається при температурі понад 60 ° C.

Перш ніж проводити опалення, запам'ятайте одне правило: ефективність обігріву практично не залежить від обсягу води в системі. Даний показник впливає лише на швидкість прогріву / охолодження будинку під час запуску або зупинки теплогенератора.

Перерахуємо дійсно важливі характеристики:

• різницю температур на вході і виході домашнього обігрівача, максимально допустима - 25 градусів;
• потужність джерела - повинна вибиратися теплових втрат крізь зовнішні стіни + прогрів повітря для вентиляції;
• витрата теплоносія - обсяг води, що проходить через опалювальні прилади протягом 1 години;
• гідравлічний опір трубопровідної мережі разом з радіаторами, в ідеалі не повинно перевищувати 1 Бар (10 м водяного стовпа).

Роз'яснення щодо загального обсягу теплоносія в трубах дасть експерт Володимир Сухоруков в своєму відео:

Види котлів та інших водогрійних апаратів

Ефективність роботи опалення в приватному будинку залежить від установки, що нагріває робоче тіло (воду). Правильно підібраний агрегат виробляє кількість теплоти, необхідне для радіаторів і бойлера непрямого нагріву (при наявності), економно витрачаючи енергоносії.

Автономна водяна система може працювати від:

• водогрійного котла, що використовує певний паливо - природний газ, дрова, вугілля, солярку;
• електрокотла;
• печі на дровах з водяним контуром ();
• теплового насоса.

Доповнення. Є комбіновані типи опалювачів, одночасно поєднують 2-3 енергоносія, наприклад, вугілля - природний газ, дрова - електрику (один екземпляр показаний нижче на фото). Також існують універсальні котли, куди можна встановити дизельну форсунку, газову або пелетних пальник - на вибір.

Найчастіше для організації опалення в котеджах застосовують саме котли - газові, електричні та твердопаливні. Останні виготовляються тільки в підлоговому виконанні, інші теплогенератори - настінному і стаціонарному. Дизельні агрегати використовуються рідше, причина - висока ціна пального. Як водогрійний побутової котел, розглядається в докладному керівництві.

Пічне опалення, поєднане з водяними регістрами або сучасними радіаторами - непогане рішення для обігріву дачі, гаража і невеликого житлового будиночка площею 50-100 квадратних метрів. Недолік - поміщений всередину печі теплообмінник нагріває воду безконтрольно. Щоб уникнути закипання, важливо забезпечити примусову циркуляцію в системі.

Довідка. Раніше подібні схеми робилися самопливними - без насоса, з відкритим розширювальним бачком. Регістри і магістралі зварювалися зі сталевих труб діаметром 40 ... 80 мм (внутрішній), що прокладаються з ухилом 3-5 мм на 1 м для кращого самопливу. Опалення називали паровим, оскільки система не боялася закипання.

Сучасна гравітаційна система без перекачує агрегату, що працює від підводу води цегляної печі

Теплові насоси не отримали широкого поширення на території країн колишнього Союзу. причини:

• основна проблема - дорожнеча обладнання;
• через холодного клімату апарати типу «повітря - вода» просто неефективні;
• геотермальні системи «земля - \u200b\u200bвода» складні в монтажі;
• електронні блоки і компресори теплових насосів досить дорогі в ремонті і обслуговуванні.

Через високу ціну термін окупності агрегатів перевищує 15 років. Але ефективність установок (3-4 кВт теплоти на 1 витрачений кіловат електроенергії) залучає майстрів - умільців, які намагаються зібрати саморобні аналоги зі старих кондиціонерів.

1. Діаметр магістральної труби - не менше 20 мм (внутрішній прохід), що відповідає зовнішньому розміром металопластику 26 мм, поліпропілену - 32 мм. Зазначене перетин залишається однаковим по всій довжині трубопроводу.
2. Число батарей в 1 гілки - максимум 6 шт., Інакше доведеться нарощувати діаметр розводящої труби до 32-50 мм. Монтаж ускладнюється і дорожчає на 15-20% (мінімум).
3. Оскільки до далеких радіаторів приходить менш нагріта вода, їх теплообмінну поверхню потрібно збільшувати на 10 ... 30%, додаючи кількість секцій.
4. Ручна або автоматична регулювання протоки через 1 обігрівач впливає на роботу інших приладів, оскільки змінюється температура і витрата води в загальній магістралі.

Батареї однотрубної системи скидають остигнула воду назад в загальний колектор

Довідка. У багатоквартирних будинках радянської будівлі експлуатуються вертикальні однотрубні системи, де батареї приєднуються до стояків, принцип «ленінградки» зберігається. Аналогічні схеми, тільки в мініатюрі, використовуються в двоповерхових приватних котеджах, коли потрібно організувати самоплив.

Однотрубна замкнута схема водяного опалення підійде для дачних і житлових будиночків площею 60 ... 100 м². Два поверхи - не проблема, система ділиться на 2 кільцевих гілки, що сходяться на трійниках біля котла, насос задіяний один.

Двотрубні схеми - кільцева і тупикова

Характерна відмінність - поділ гарячого і остиглого теплоносія на 2 лінії - лінії подачі й зворотний. Тут до батарей приходить дві труби - по одній вода заходить в радіатори, через другу тече назад до котла. Для опалення осель використовується 2 системи:

1. При тупикової схемою теплоносій йде по магістралі до останнього приладу, потім повертається через обратку - тече в протилежному напрямку.
2. В кільцевої петлі Тіхельмана вода не змінює напрямок руху після виходу з батареї. Тобто, теплоносій в обох магістралях тече в одну сторону.

Двотрубна теплова мережа одноповерхового будинку з тупиковими гілками

Доповнення. Перша система складається з однієї або декількох тупикових гілок - плечей різної або однакової довжини. Друга робиться у вигляді одного або декількох замкнутих кілець, що сходяться на котлі.

Переваги двотрубних методів з'єднання батарей:

• малі діаметри магістралей - 15-20 мм (внутрішній);
• всі радіатори заповнюються теплоносієм однакової температури;
• немає обмежень по числу обігрівачів на 1 лінії;
• система піддається автоматизації і регулюванню, зміна витрати або повне відключення однієї батареї не впливає на роботу сусідніх;
• правильно зібрана попутна розводка добре збалансована гідравлічно;
• невисокі витрати на монтаж.

В петлі Тіхельмана перший радіатор на лінії подачі стає останнім на зворотному, а вода тече по трубопроводах в одну сторону

Тупикову схему нескладно зібрати своїми руками - вона «прощає» несерйозні помилки і легко балансується. З петлею Тіхельмана важче - в одноповерховій будівлі подвійна магістраль обов'язково перетне отвір вхідних дверей, який доведеться огинати трубами зверху чи знизу під полами.

Колекторна система

Тут підключення радіаторів організовано променевим способом від розподільчої гребінки, розміщеної близько до центру будівлі. Вона з'єднується з котлом двома трубами, а до кожної батареї йде власна двухтрубная лінія - подача і обратка. Радіаторні підводки йдуть до приладів по найкоротшому шляху - ховаються в стягуванні підлоги або кріпляться під стелею перекриття нижнього поверху.

Примітка. Видалення повітря з приховано прокладених трубопроводів проводиться через автоматичні воздухоотводчики, встановлені на гребінці.

Розподіляє теплоносій гребінку дуже бажано ставити в середині будівлі, щоб зробити все підводки однаковими по довжині

Променева схема -, що зберігає переваги тупикової системи. Є й додаткові плюси:

• труби, підводки і шафа з колектором ховається всередині будівельних конструкцій, тому схема годиться для будь-яких інтер'єрних рішень;
• зручність і простота регулювання (балансування), органи управління розташовані в одному місці - розподільній шафі;
• якщо оснастити термостатичні вентилі гребінки сервоприводами і поставити електронний блок управління, то можна повністю автоматизувати водяне опалення будівлі.

Для підключення обігрівачів до колектора застосовуються труби зшитого поліетилену Ø10 мм (внутрішній перетин), захищені теплоізоляційної оболонкою. Від котельні установки до гребінки прокладається магістраль діаметром 26 ... 40 мм в залежності від числа споживачів.

Недоліки променевої розводки:

• в обжитому будинку складно проводити трубопроводи до радіаторів - розкривати стяжку або вирізати штроби;
• висока вартість матеріалів і робіт;
• схема не працює без насоса;
• прокладені всередині бетонного моноліту магістралі можна переробити або замінити.

Прокладка ізольованих труб від колектора до радіаторів в різних кімнатах

Наостанок про переваги і недоліки

Спочатку розкриємо основні мінуси даного опалення:

• значні вкладення при будівництві - домовласник витрачає додаткові кошти на покупку матеріалів, обладнання та монтаж;
• при експлуатації треба стежити за роботою теплосилової установки, дизельні і дров'яні котли вчасно завантажувати паливом;
• існує ймовірність протікання або розморожування елементів опалювальної мережі.

Перераховані недоліки можна назвати критичними. Вкладення поступово окупаються, при нестачі коштів монтаж виконується самостійно. Імовірність протікання зводиться до нуля за рахунок якісного складання і заливки незамерзаючої теплоносія (антифризу), якщо опалення включається періодично.

Список плюсів виглядає набагато солідніше:

Як ви зрозуміли, публікація носить ознайомчий характер і стане в нагоді домовласникам, які не визначилися зі способом опалення свого будинку. Більш розгорнуті інструкції по вибору теплосилового обладнання, труб і застосовуваної арматури ви знайдете на інших сторінках нашого ресурсу (переходи виділені синім кольором в тексті статті).

Серед життєзабезпечуючих інженерних систем сучасних житлових і виробничих будівель системи водяного опалення займають особливе становище. Вони відрізняються за конструктивними особливостями їх виконання, архітектурно-будівельним вимогам розміщення і експлуатації, технологічним ознаками. Крім цього, вони повинні відповідати і певним санітарно-гігієнічним вимогам. Всі разом вони формують конкретні, специфічні вимоги до пристрою, експлуатації та утримання опалювальних систем і пристроїв.

Системи водяного опалення - класифікація

Системи водяного опалення сучасних будівель класифікують за такими ознаками.

1. За інституційним ознаками:

• за призначенням: для цивільних об'єктів (житлових і громадських будівель); виробничих (промислових, сільськогосподарських); спеціального призначення (транспортних засобів, військових та ін. об'єктів);
• за формами власності: державна, колективна, приватна;
• за способом обслуговування: комунальне обслуговування, самообслуговування, змішане обслуговування.

2. За технологічними вимогами:

• відповідність вимогам термодинаміки;
• нормам надійності і безпеки пристрою і функціонування.

3. За вимогами архітектурно-будівельних норм, правил і
стандартів:

• за методами теплових і гідравлічних розрахунків;
• за конструктивними ознаками: за способом циркуляції теплоносія (природна і примусова циркуляція); за місцем розміщення розводки (верхня і нижня розводяща магістраль); за способом підведення розводки до опалювальних стояків (з тупиковим або з попутним рухом води, колекторні); за конструктивними особливостями стояків і схемою монтажу до них опалювальних приладів (однотрубні і двотрубні системи, вертикальні, горизонтальні); за типом використовуваних трубопроводів (металеві, неметалеві); по виду теплоносіїв (вода, антифриз);
• по потужності і типу теплогенераторів і джерел теплоти, способу приєднання: місцеві теплогенератори на вуглецевому паливі і електриці (котли квартирні, будинкові, дахові, блокові) потужністю до 3,0 МВт; централізовані джерела теплоти (подають її в системи опалення від АЕС, ТЕЦ, КЕС, РТС, КТС через теплові мережі і місцеві або центральні теплові пункти) потужністю понад 3,0 МВт; теплогенератори на нетрадиційних (поновлюваних) джерелах теплоти; по гідравлічної зв'язку з централізованим джерелом теплоти (безпосереднє приєднання, гідравлічно ізольоване); за способом приєднання систем опалення в тепловому пункті (4 варіанти основних схем);
• за способом автоматизації та обліку спожитої теплоти
• за певними санітарно-гігієнічним вимогам.

Основні елементи і технологічні особливості водяних систем опалення

Головною принциповою технологічною особливістю водяних систем опалення, на відміну від однопоточних (однотрубних) систем водопроводу, газопостачання та водовідведення, є те, що відповідно до законів термодинаміки системи водяного опалення можуть бути циркуляційними, двопоточні, двотрубними.

До основних елементів системи опалення належать: теплогенератор (котел опалення), теплоносій (вода або антифриз), які подають і зворотні магістралі трубопроводів, циркуляційний насос (якщо система з примусовою циркуляцією теплоносія), група безпеки, розширювальний бак і опалювальні прилади (радіатори).

Системи опалення - принцип роботи

Принцип роботи системи опалення зводиться до того, що нагріте в теплогенераторі (опалювальному котлі) теплоносій насосом подається до опалювальних приладів будівлі по подає трубопроводах з температурою t 1 ºС. У топітельних приладах відбувається віддача теплоти і охолодження теплоносія, і відповідно зниження його температурного потенціалу (теплосодержание). Охолоджений до температури t2, ° C, він надходить в зворотні трубопроводи, по яких знову повертається у вихідне положення - в теплогенератор для подальшого нагріву.

Таким чином, в системах опалення постійно відбуваються теплові цикли - круговорот теплоносія в кількості G, кг / год, і виконується корисна робота системи по опаленню приміщення на температурному перепаді t1 - t2, ° C, теплотою в кількості Q, Дж / год.

Як відомо, кожен теплоносій має свою теплоємність с, Дж / (кг - ° С). Вода має теплоємність з \u003d 4,19 кДж / (кг - ° С), це означає, що для нагрівання 1 кг води на 1 ° С необхідно затратити 4,19 кДж теплоти. Знаючи величини G, t1, t2, з, можна визначити кількість теплоти Qnp, віддане теплоносієм в приладах опалення обігріваються приміщення за одну годину або за якийсь період часу z, ч, за формулами:

Qпр \u003d G -з (t1 - t2), Дж / год (1)
Qпр \u003d G -з (t1 -t2) -z, Дж. (2)

При цьому, для підтримки постійної температури повітря всередині приміщення t помп \u003d Const, це кількість теплоти Q пр має відповідати втрат теплоти приміщенням (будівлею) - Q пом, яка дорівнює сумі теплових втрат через зовнішні огороджувальні конструкції приміщення (зовнішні стіни, двері і вікна, підлоги і стелі), звані трансмісійними - Q ТрансМ, і витрат теплоти на підігрів зовнішнього вентиляційного повітря - Q вент, а в виробничих будівлях, крім цього, і на нагрів технологічних матеріалів і виробів - Q техн, що ввозяться з вулиці.

Повинен дотримуватися тепловий баланс:

Q пом \u003d Q пр \u003d Q ТрансМ + Q вент + Про техн, Дж / год (3)

В останні роки стали враховувати також і внутрішні теплопоступления - тепловиділення: від знаходяться в приміщеннях людей, від побутових електричних і виручених приладів, від технологічних апаратів, від готової продукції і виробів, від сонячної радіації та ін. Ці тепловиділення Q ТВН, Дж / год, зменшують потребу приміщення (будівлі) в теплоті, яку воно повинно отримати від системи опалення. Тепловий баланс приміщення з урахуванням внутрішніх тепловиділень буде виглядати наступним чином:

Q пом \u003d Q пр \u003d Q ТрансМ + Q вент + Про техн - Q ТВН, Дж / год (4)

Для ефективного заповнення системи водяного опалення теплоносієм (зазвичай водою) і утримування циркуляційного кільця в заповненому стані, а також для спорожнення системи необхідна наявність ще трьох обов'язкових елементів - підживлювального пристрої (насоса), пристрої спуску і розширювального бака.

За допомогою пристрою підживлення вся система, що включає джерело теплопостачання, циркуляційний насос, що подають і зворотні магістралі трубопроводів (подача і обратка), все розташовані в приміщенні прилади опалення, а також розширювальний бак, повільно (через трубопровід зворотної лінії) заповнюються теплоносієм (водою). В процесі заповнення або підживлення системи теплоносій витісняє повітря з внутрішніх порожнин трубопроводів і опалювальних приладів вгору, в розширювальний бак або в спеціальні, так звані воздушники. У деяких П-образних системах опалення воздушники (крани Маєвського) встановлюють у верхніх заглушках опалювальних приладів.

Якщо повітря з системи не вдалося повністю видалити, то утворюються повітряні пробки, які розривають потік теплоносія в трубопроводах і приладах опалення і перешкоджають циркуляції його в системі. Нерідко зустрічаються випадки аварійного виходу з ладу систем через порушення режиму циркуляції (перегріву теплоносія через повітряних пробок). Для ефективного воздухоудаленія подають магістралі трубопроводів встановлюють з невеликим ухилом (i \u003d 0,010) в напрямку від головного стояка в сторону приладів опалення, а трубопроводи виконують зворотну подачу - з тим же ухилом від приладів опалення в сторону джерела опалення (теплогенератора) до спускному крану.

При нагріванні теплоносія з нього у вигляді бульбашок виділяються розчинені в холодній воді гази - кисень, азот і вуглекислий газ, які таким же чином (через розширювальний бак або воздушники) видаляються з системи при експлуатації її.

Прокладка розвідних трубопроводів з ухилом дозволяє також швидко видаляти теплоносій у випадках випорожнення їх для ремонтних цілей, запобігає «зависання» теплоносія в трубах.

Розширювальний бак об'ємом V (м3) монтується в найвищій точці системи (як правило це горищне приміщення), і обов'язково утеплюється. Він є своєрідним буфером системи опалення, і своїм обсягом дозволяє компенсувати зміну обсягу циркулюючого теплоносія - збільшення при нагріванні і зменшення при охолодженні, а також відшкодовувати невелику втрату його за рахунок випаровування і можливих витоків через нещільності системи. Обладнаний сигнальної і переливної трубами відкритий розширювальний бак дозволяє персоналу періодично контролювати заповненість системи теплоносієм (водою), наповнювати і поповнювати її підживлювальних пристроїв при необхідності.

У невеликих будинкових і котеджних системах опалення такі наповнення і підживлення ведуть з питного водопроводу, відкриваючи кран на лінії підживлення. При відсутності водопроводу її здійснюють або за допомогою електричного, або ручного насоса, який приєднується до проміжної, періодично поповнюється водою при закачуванні ємності. У системах водяного опалення великих багатоповерхових будинків для цих цілей встановлюють спеціальні підживлювальні насоси і підживлення ведуть спеціально підготовленої пом'якшеної і деаерірованной водою для запобігання корозії і заростання металевих трубопроводів.

У найнижчій точці системи опалення на зворотній магістралі трубопроводу (обратке) встановлюється спускний кран, за допомогою якого здійснюють спуск теплоносія (води) з системи, у випадках проведення ремонтних робіт або відключення на тривалий термін, щоб уникнути заморожування в зимовий період. Щоб уникнути «зависання» теплоносія в трубопровідних магістралях і опалювальних приладах при спуску слід відкривати воздушники встановлені в верхніх точках системи.

Циркуляційний насос системи опалення встановлюється, як правило, на трубопроводі виконує зворотну подачу (обратка) перед джерелом опалення (теплогенератором). У великих розгалужених системах опалення будівель зазвичай встановлюють кілька (2-3) циркуляційні насоси (один резервний).

Всі згадані обов'язкові елементи систем водяного опалення - теплогенератор, циркуляційний насос, опалювальні прилади, розширювальний бак, воздушники і підживлювальних пристроїв, прилади КВП з'єднуються між собою трубопроводами в певній послідовності і порядку, утворюючи складну гідравлічну циркуляційних систем - систему замкнутих сполучених між собою судин і кілець , заповнених теплоносієм.

• Опалення приватного будинку
• Розширювальний бак
• Циркуляційний насос

Ми живемо з Вами в століття активного будівництва приватного житла. Будуючи свій будинок, важливо розбиратися в купі аспектів, щоб уникнути будь-яких непорозумінь з виконробами і будівельниками. Важливо також знати принцип роботи опалення будинку, від якого по суті залежить весь Ваш комфорт в холодні пори року.

Пройшли вже давно часи контрамарок і грубок. Сьогодні в будинках ставлять куди більш сучасні системи опалення, які працюють не тільки на вугіллі, а й на інших енергоресурсах.

Отже, на чому ж грунтується принцип роботи опалення будинку? Давайте розберемося по порядку.

Весь принцип роботи опалення починається по суті з котла. Котел служить для нагріву теплоносія. Найчастіше теплоносієм виступає вода, рідше спеціальні незамерзаючі розчини.

Котли сьогодні бувають різних типів і працюють на різному паливі, таких як вугілля, дизель, газ, електрику.

Котли сьогодні встановлюють в спеціальних приміщеннях, так званих котелень. Котельня не обмежується одним котлом. У ній сконцентровані всі опалювальні вузли:, насоси, бойлери непрямого нагріву

У цій статті ми не будемо концентруватися на принципі роботи котельні. Про це Ви можете почитати окремо.

Отже, котел нагріває нам теплоносій. Далі наш теплоносій починає пересуватися по трубах до джерела «віддачі тепла». Сьогодні під цими джерелами частіше пподразумевают або радіатори, або теплі підлоги.

Теплоносій пересувається або природним шляхом (така система називається системою з природною циркуляцією), або примусовим шляхом.

У разі природної циркуляції система опалення не залежить від електрики і працює строго за законами фізики. Таку систему найпростіше зробити на основі радіаторного опалення.

Недоліки систем з природною циркуляцією:

• неможливо автоматично регулювати температуру;
• більша витрата енергоносіїв за рахунок збільшених діаметрів труб
• неможливість використання бойлера непрямого нагріву
• далеко не завжди можна заховати труби в стіні;

У разі примусової циркуляції система опалення залежить безпосередньо від електрики, так як для роботи системи необхідна наявність насосів. До таких систем відносяться теплі підлоги, двухтрубная радіаторна система та інші.

Переваги систем з примусовою циркуляцією:

• Більше економічна в порівнянні з системою природної циркуляції;
• Труби можна ховати в стіни;
• Можлива автоматична покомнатно регулювання температури

З принципом руху теплоносія розібралися. Далі принцип роботи системи опалення полягає в русі нашого теплоносія по трубах і надходження його в джерело віддачі тепла. Таким джерелом виступає сам радіатор. У разі теплої підлоги - це труби, які гріють стяжку.

Нагрівання будинку від джерела тепла відбувається за принципом конвекції або за принципом випромінювання. Тепла підлога, наприклад, працює за принципом випромінювання. За таким же принципом працює сонце. Воно нагріває землю і земля віддає тепло.

Мідно-алюмінієвий радіатор навпаки працює на 90% за принципом конвекції. Він нагріває потоки повітря, що проходять крізь нього.

У системах опалення є таке поняття, як подача та обратка. Подача - це те, куди надходить гарячий теплоносій. Обратка - це те, куди надходить (повертається) остиглий теплоносій.

Щоб домогтися ефективної роботи системи опалення, теплоносій постійно циркулює в системі опалення. Гаряча вода надходить в джерело віддачі тепла, потім повертається назад в котел, де знову підігрівається. І так по замкнутому колу.

Під час нагрівання відбувається розширення теплоносія. Для компенсації цього явища в систему монтують розширювальний бак. Бак разом з котлом монтують в котельні.

Ось ми з Вами і розглянули основний принцип роботи опалення будинку. Хочете більше розібратися в системах опалення? Скористайтеся нашою.

Роботу системи опалення заміського будинку ми розглянемо на прикладі стандартного одноповерхового будинку 6 × 9 загальною площею 54 м2.
У всіх кімнатах безпосередньо під кожне вікно, щоб уникнути його запотівання встановлюється радіатор. Якщо в якійсь кімнаті знаходиться 2 вікна, то, значить, під кожне з них розміщується радіатор. Це відбувається, як було сказано раніше, для запобігання запотівання вікон. В іншому випадку, якщо яка-небудь вікно виявиться без радіатора, то приготуйтеся до того, що воно постійно буде пітніти.

На опалення 1 м2 будинку зазвичай потрібно потужність в 170 Вт. Якщо будинок складається з другого, третього і т.д. поверхів, то для кожного з них потужність повинна становити 100 Вт на1 м2. Напрошується питання: чому для другого і подальшого поверхів необхідна саме така потужність? Відповідь очевидна: нагріваючи перший поверх, гаряче повітря спрямовується вгору і починає обігрівати стіни і стеля приміщень наступних поверхів, віддаючи при цьому частину свого тепла на користь поверху, що знаходиться вище. Звідси і різниться в потужності, яку ми бачимо.

ВАЖЛИВО! Під час проектування і розрахунку системи опалення додайте до радіатора ще й 30-відсотковий запас потужності. Це потрібно для швидкого розігріву системи опалення.

Після того, як ми познайомилися з потужністю радіаторів, давайте дізнаємося, який засіб може виробляти таку кількість тепла. Звичайно, це котел.

котел

Котли бувають декількох видів:
a) твердопаливні, здатні виробляти тепло з дров, вугілля, торфу;
b) газові, які можуть працювати як від природного газу, так і від привізного. ВАЖЛИВО! При переході від одного виду газу на інший необхідна заміна жиклерів.
c) дизельні, що функціонують на дизельному паливі і забезпечуються паливними баками мінімальної ємністю в 750 л;
d) електричні, які працюють в діапазоні напруги від 20 до 220 В або мають 3-фазне живлення 380 В. Робота електрокотла залежить від обраної моделі та потужності.

пристрій котлів
Деякі з перерахованих вище котлів мають наступну конструкцію: насос, розширювальний бак, групу безпеки, додаткові пристрої у вигляді бортових комп'ютерів. В арсеналі ж більшості котлів периферійні компоненти відсутні.

Яке обладнання необхідне для безпечної роботи котла

Розширювальний бак

призначення
Встановлюється в системах опалення для компенсації або для зменшення компенсації тиску.

Пристрій і принцип роботи
У закритій системі опалення являє собою герметичну капсулу, всередині якої розташована мембрана або гумовий кулю. Вгорі герметичній капсули знаходиться ніпель, через який закачується повітря або газоподібний азот. За допомогою ніпеля можна докачувати повітря в капсулу, тим самим змінюючи тиск всередині її і налаштовуючи роботу системи опалення під конкретне тиск.

Для більшої наочності розберемо простий приклад. Ми накачали систему теплоносія до позначки в 1 бар. Натискаємо на ніпель, розташований у верхній частині розширювального бака, вибудовуємо повітря в баку, заповнюючи його теплоносієм. І як тільки стрілка манометра поповзе вниз, слід негайно припинити скидання повітря. Після проведених процедур системний і розширювальний баки запрацюють синхронно.

Виникає питання: з якою метою стравливается повітря і налаштовується розширювальний бак? Відповідь досить проста. Системи закритого типу працюють при різному тиску в діапазоні від 0,5 до 3 бар. Параметр залежить від обраного типу котла і тиску, на яке він розрахований. Найчастіше в розширювальному баку, вже налаштованому заводом-виробником, тиск становить або 1,5 бару, або 3 бари. Дана інформація розміщується на етикетці бака, який купує споживач. Саме така настройка сприяє чіткому вступу в роботу системи опалення.

Місце встановлення
Найбільш підходяще місце розташування розширювального бака - близьке розташування до підключення до зворотного трубопроводу поблизу всмоктувального патрубка циркуляційного насоса. Така схема підключення забезпечує стабільний тиск в системі опалення.

Фільтр

Після установки розширювального бака відбувається монтаж механічного фільтра. Як правило, перетину для його установки мають розмір 800 мікрон - це найоптимальніший варіант для таких фільтрів. Фільтр затримує механічні частинки і не дає потрапити їм в насос.

насос

Він постійно перекачує теплоносій по системі опалення. У закритих системах використовується насос, який не має підшипників, а змащується за рахунок теплоносія, що проходить через нього. Насоси часто дозволяють використовувати кілька швидкостей і легко підбираються для будь-якого типу котла.

Група безпеки

Вона розташовується на виході з котла.
Пристрій
У неї входять:
a) манометр, що забезпечує візуальне спостереження за тиском котла, що вкрай важливо;
b) автоматичний, який самостійно видаляє з системи повітря і пар, що виникає при роботі котла;
c) запобіжний клапан, що дозволяє автоматично скинути зайве тиск з системи опалення.

Вузол зливу / затоки

Злив і затоку здійснюється в самойніжней частини системи за допомогою крана. Таке розташування найбільш зручне.

теплоносія

Тепер кілька слів про теплоносії, яким заповнюється система опалення. У 90% випадках - це рідина, що не, в 10% - вода. Теплоносій помітно зручніше, ніж вода, і частіше заповнює системи опалення. Він рухається у напрямку котла, тобто по розширеному баку, фільтру, насоса, котлу і групі безпеки.