Отопление: виды, принцип работы, расчет и монтаж

Открытая система отопления: расчеты, принцип работы, устройство, преимущества и недостатки

: 155

Из всех способов обогрева, водяное отопление применяется наиболее широко. В свою очередь, открытая система отопления для дома самая дешевая как в монтаже, так и в эксплуатации. Удобна для обогрева небольших дач, особенно, если выбрать нагревательный котел газовый (если есть газ) или на твердом топливе.

Составляющие элементы

В открытой отопительной цепи нет электроприборов, в частности не нужен циркуляционный насос для равномерной подачи теплоносителя. Нет потерь теплоносителя, так как система замкнутая. Устройство конструкции не требует навыков выполнения монтажных работ.

В состав открытой системы отопления входят такие составляющие элементы:

• Нагревательный котел твердотопливный или газовый, по наличию топлива и желанию хозяев;
• Радиаторы отопления чугунные или стальные;
• Расширительный бак, стальной, покрытый стойкой к коррозии краской;
• Трубы медные, стальные или полимерные, которые связывают все элементы конструкции;
• Кран для стравливания из магистрали излишков воздуха.

Составляющие элементы

Принцип работы и устройство

Необходимо знать принцип работы открытой системы отопления и устройство схемы отопления, чтобы сделать конструкция качественной и в дальнейшем совершать мелкий ремонт и профилактические работы.

В нагревательном котле холодная вода нагревается, расширяется и по трубам через расширительный бак поступает в радиаторы. По мере движения, вода остывает, отдавая тепло, и холодная возвращается в котел. Негерметичный расширительный бак служит для компенсации увеличения объема нагретой воды и вывода из батарей отопления излишков воздуха.

Работа открытой системы отопления происходит в два этапа:

1. Подача. На этом этапе вода нагревается в котле, поступает через бак в тепловые радиаторы.
2. Обработка. Отдавшая тепло вода возвращается для нагревания в котельный агрегат.

При обустройстве контура открытого типа, нужно соблюдать определенные моменты:

• Расширительный бак – самая верхняя точка обогревательной цепи. Чем выше он располагается, тем больше скорость движения теплоносителя;
• Трубы отопления должны быть большого диаметра. Чем больше внутренний диаметр изделия, тем меньше сопротивление в магистрали и больше скорость движения теплоносителя;
• Выбор теплоносителя обогрева. Чтобы избежать размораживания отопительной цепи зимой, используют антифриз, а не воду. Но скорость движения антифриза из-за большой вязкости низкая, и в открытой разводке без циркуляционного насоса его использовать нельзя. Вода – самый доступный и дешевый теплоноситель с большой теплоотдачей, ее нужно смягчать реагентами или использовать дождевую, чтобы снизить коррозию материалов;
• Уровень воды в котле необходимо контролировать и поддерживать постоянным, так как жидкость при нагреве испаряется.

Предварительные расчеты

Приняв решение сделать открытую систему отопления своими руками, необходимо сначала сделать предварительные расчеты и составить проект системы. Для этого, исходя из площади обогреваемого помещения, подбирают мощность и тип котла, и определяют место установки (можно укрепить на стене, если есть подвесные модели для выбранной мощности).

Схема проекта

Потом, по-прежнему исходя из площади помещения, нужно рассчитать необходимое количество секций отопительных радиаторов (одна секция на один квадратный метр отапливаемого помещения), и определить места их установки. Вместо батарей можно использовать трубу диаметром 100 мм, расположив ее по всему периметру здания под наклоном, для увеличения скорости потока воды.

И еще один расчет для открытой системы отопления это – определение объема расширительного бачка. Завысить его можно, а вот при недостаточном объеме для расширения воды, устройство может разорваться, если давление в нем будет выше его запаса прочности. Обычно его объем составляет примерно 5 % всего объема отопительной системы.

Объем расширительного бачка

На одноэтажный дом хватает агрегата объемом восемь литров, но для большей надежности безопасней установить расширительный бачок на пятнадцать литров.

Монтаж оборудования

Расчеты для открытой системы отопления закончены, можно составить схему размещения и монтажа оборудования в обогревательной конструкции, выбрать материал радиаторов отопления и труб.

Котел отопления принято устанавливать в отдельном помещении бетонным полом. Если пол деревянный, его нужно в месте установки агрегата закрыть листом негорючего материала, в целях пожарной безопасности. Помещение должно быть проветриваемое.

Помещение для котла

Радиаторы отопления могут быть чугунными, абсолютно надежными, но громоздкими, или стальными, менее коррозионностойкими, но более компактными.

Батареи обычно устанавливают на расстоянии 50 мм от стены и 400 мм от пола. Чтобы обогреть помещение примерно в пятнадцать квадратных метров, стальной радиатор должен быть шириной не менее метра.

Для открытой системы отопления подойдут пластиковые изделия с внутренним диаметром от 32 мм. В этой цепи нет избыточного давления и высоких температур, которые опасны для пластика.

Соединив на схеме нагревательный котел, радиаторы отопления и расширительный бак, можно подсчитать необходимое количество труб и соединительных элементов, которых на рынке сегодня достаточно для любых типов соединений.

Пластиковые трубы

Расширительный бак размещают чаще всего на чердаке, закрыв теплоизоляцией. Устройства открытого типа просты в обслуживании и надежны в эксплуатации. Расширительный бак закрытого вида сложней и дороже, но они более компактны, их допустимо размещать вблизи основных элементов отопительной цепи, при этом сократив длину труб.

Преимущества и недостатки

Преимущества открытой системы отопления:

• простота схемы и собственно монтажа обогревательной магистрали, в обслуживании, ремонте и замене узлов, деталей и элементов;
• монтаж контуров выполняется быстро без специального оборудования;
• надежность и долговечность в эксплуатации;
• легко запускается и отключается;
• дешевизна материалов и запасных узлов и деталей.

Недостатки открытой системы отопления:

• долгий разогрев;
• ржавчина на поверхности батарей и труб из-за испаряющейся жидкости в открытом расширительном баке. Если зеркало жидкости в нем залить слоем масла в два сантиметра, то этого недостатка можно избежать.
• низкий КПД разводки, поэтому и рекомендуют ее устанавливать на небольших дачах, а не в жилых домах.

Не получили ответ на свой вопрос? Спросите нашего эксперта: Спросить

Источник: http://SdelatOtoplenie.ru/otopitelnaya-sistema-otkrytogo-tipa.html

Принцип устройства водяной системы отопления

Климат России не позволяет эксплуатировать любые здания без систем отопления. Теплоносителем (веществом для переноса тепла по помещению) могут служить вода, антифриз или воздух.

Отопление, где теплоносителем выступает вода, называют водяным отоплением. Водяное отопление это самый  распространенный вид отопления.

Связано это с доступностью воды (водозабор к дому нужно делать  в любом случае), а также с удобной эксплуатацией, безопасностью и надежностью водяного отопления.

Хотя стоит отметить, что водяное отопление больше подходит для домов постоянного проживания. В зимний период система водяного  отопления требует постоянной эксплуатации или дополнительных систем,  не позволяющих системе водяного отопления, заморозится.

Устройство водяного отопления

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

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

Общая схема системы отопления такова. В генераторе тепла вода нагревается. Под собственным давлением или под воздействием циркуляционных насосов вода движется по замкнутому контуру теплопровода.

Этот процесс повторяется пока система водяного отопления включена и все ее составные части работают исправно.

Генераторы тепла в системе водяного отопления

В генераторе тепла вода нагревается перед поступлением в  систему отопления. Для нагрева воды используются различные генераторы тепла: отопительные котлы (газовые, твердотопливные, жидкотопливные, комбинированные), дровяные печи или солнечные батареи.

Циркуляция воды в системе отопления

Теплоноситель (вода) непрерывно двигается (циркулирует) по системе отдавая тепло (нагревая) радиаторы отопления и набирая тепло (нагреваясь) в генераторах тепла. Движение воды по системе отопления может быть естественное  или искусственное. Соответственно системы отопления называют естественные или искусственные системы водяного отопления.

Открытые системы отопления с естественной циркуляцией воды

При естественной циркуляции вода движется на счет изменения давления в системе происходящим при расширении воды в результате нагрева и за счет естественного стекания воды.

В такой системе отопления кроме котла отопления и радиаторов отопления обязательно присутствует открытый атмосферно — расширительный бак. Расширительный бак устанавливается на стороне выхода горячей воды из генератора тепла.

Магистраль горячего теплоносителя делается по уклон, для естественного стекания воды. Способ разводки труб отопления такой системы — однотрубный.  

Пример, схематичный, системы водяного отопления с естественной циркуляцией воды 

1. Отопительный котел;

2. Бак расширительный;

3. Сигнальная труба;

4. Трубопроводный «стояк» горячего теплоносителя;

5. Горячая магистраль;

6. Терморегулятор;

7. Радиатор отопления;

8. Магистраль обратного (охлажденного) теплоносителя;

9. Слив теплоносителя;

10. Водопровод для подпитки;

11. Вентиль водопроводный радиаторный;

12. Магистраль горячего водоснабжения (ГВС);

13. Магистраль дополнительного (малого контура) тепла.

Закрытые системы отопления с искусственной циркуляцией

В закрытых системах отопления движение воды происходит за счет работы циркуляционных насосов. Такая система не контактирует с открытым воздухом.

Но в любой водяной системе, а тем более в системе, где происходит нагревание, и охлаждение жидкости присутствует разность давлений.

Для регулирования давления в системе на стороне обратного (охлажденного) теплоносителя устанавливается расширительный бак (Экспансомат-схема ниже).

Пример, схематичный, закрытой системы водяного отопления с искусственной циркуляцией 

1. Котел отопительный;

2. Расширительный бак (Экспансомат);

3. Манометр;

4. Горячий «стояк» теплоносителя;

5. Магистраль горячей воды- теплоносителя;

6. Терморегулятор;

7. Радиатор отопления;

8. Магистраль обратного (остывшего) теплоносителя;

9. Слив теплоносителя;

10. Водопровод подпитки;

11. Вентиль водопроводный радиаторный;

12. Магистраль горячего водоснабжения (ГВС);

13. Магистраль малого теплового контура;

14. Клапан предохранительный;

15. Насос циркуляционный;

16. Автоматический клапан для стравливания (выпуска) воздуха из системы.

Одноконтурные и многоконтурные системы водяного отопления

В  домах могут быть сделаны не одна, а несколько независимых контуров отопления. Например, отдельно для радиаторов дома, отдельно для теплого пола, отдельно для бойлера. Или отдельно для двух половин дома. Такие системы водяного отопления более сложны в монтаже, но более эффективны для качественного отопления дома.

Однотрубные и двухтрубные системы водяного отопления

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

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

Несколько визуальных сконструированных рисунка систем водяного отопления:

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

Закрытая, двухконтурная закрытая система водяного отопления

Закрытая одноконтурная система отопления

Открытая система водяного отопления с искусственной циркуляцией и расширительным баком

Открытая система водяного отопления с естественной циркуляцией и расширительным баком

©Obotoplenii.ru

Другие статьи по теме: Монтаж отопления

Источник: https://obotoplenii.ru/sistema-otopleniya/printsip-ustrojstva-vodyanoj-sistemy-otopleniya

Функционал и реализация водяного отопления

На территории нашего государства самым популярным видом обогрева жилища является водяное отопление, как традиционный и наиболее рациональный вариант. Его высокая популярность обусловлена относительно доступной ценой материалов, из которых собрана система, и топлива, роль которого в большинстве случаев выполняет природный газ.

Как функционирует?

Принцип работы водяного обогрева примечателен своей простотой. Для такого отопления характерна замкнутая система, основными элементами которой являются трубы, радиаторы и нагревательный котел.
Теплогенератор разогревает теплоноситель (воду, гликолевый раствор), а тот, в свою очередь, по трубам перетекает к радиаторам, установленным в отапливаемых помещениях.

Горячие батареи за счет теплоотдачи прогревают воздух, и в комнатах устанавливается комфортная температура. После остывания жидкость возвращается к котлу, где ее температура поднимается, и цикл повторяется снова и снова.

Тип циркуляции

Как говорилось ранее, водяное отопление функционирует за счет передвижения теплоносителя по системе. Сейчас мы рассмотрим существующие виды циркуляции воды, имеющие принципиальные отличия, которые необходимо учитывать при выборе схемы.

Естественная (гравитационная)

В данном случае процесс обогрева заключается в разных плотностях горячего и холодного теплоносителя.

Подогретая жидкость теряет свою плотность и уменьшается в весе, поэтому выталкивается вверх, протекая по трубопроводу. Отдав тепло и снизив температуру, вода становится плотнее, опускается вниз и уходит обратно в котел.

К достоинствам естественной системы водяного отопления можно отнести ее автономность, так как она не нуждается в электричестве, и очень простую конструкцию.

Если говорить о недостатках, то здесь потребуется внушительное количество труб с большим диаметром, иначе процесс гравитации будет нарушен, а современные радиаторы с небольшим сечением просто не смогут состыковаться с магистралью. Также при монтаже трубопровода необходимо обеспечивать уклон от 2°, что будет способствовать корректной работе системы.

Принудительная

Перетекание воды по трубопроводу происходит при помощи циркуляционного насоса. Избыточная масса теплоносителя, которая образуется после нагрева, отводится в бачок расширения (в большинстве случаев закрытой конструкции), что предотвращает испарение жидкости.

Это правило особенно касается тех случаев, когда в качестве теплоносителя используются гликолевые составы. Давление в принудительных обогревательных системах обязательно контролируется при помощи манометра.

Также здесь появляется возможность устанавливать желаемую температуру нагрева радиаторов, которые могут быть абсолютно любого типа. Недостатком является зависимость от подачи электроэнергии, без которой невозможна работа насоса.

Оборудование

Водяное отопление будет надежным и эффективным только в том случае, если все его детали правильно подобраны, а монтаж выполнен грамотно. В данном случае элементы системы должны взаимодействовать между собой и подходить друг к другу по типу.

Котел

Выбор основного отопительного прибора обусловлен топливом, которое будет использоваться для обогрева дома. По своему типу котлы бывают:

• газовыми;
• электрическими;
• жидко- и твердотопливными;
• комбинированными.

Самыми экономичными по праву считаются приборы, работающие на природном газе, однако они требуют проведения магистрали и постоянного контроля специальными службами.

Полной независимости от центральной энергосистемы можно добиться при помощи твердого или жидкого топлива, но придется смириться с заботами по заготовке и хранению энергоресурсов.

Электрический котел наименее востребован, так как он потребляет много энергии и, как следствие, тянет за собой большие расходы на отопление. В данном случае лучше устанавливать радиаторы, которые напрямую преобразовывают электричество в тепло.

Мощность агрегата выбирают согласно площади помещения, которое будет обогреваться при помощи системы водяного отопления. Подбор производят при усредненном соотношении 1 кВт:10 м², при этом высота стен должна быть не более 3 м. Также нужно брать во внимание степень теплоизоляции помещения, размер оконных рам и наличие сторонних точек потребления тепла.

Магистрали

Традиционные трубы для контура, легко поддающиеся коррозии, все чаще уступают место изделиям, у которых отсутствует такой существенный недостаток. На их смену пришли образцы из оцинкованных металлов и нержавеющей стали.

Самым надежным вариантом по праву считаются медные детали, устойчивые перед резким перепадом давления и температурных показателей. Они не ржавеют и легко прячутся в стену. Единственным их недостатком является высокая стоимость материала, который считается представителем премиум сегмента.

Трубы из металлопластика отличаются длительным сроком эксплуатации. Они обладают отличной прочностью, устойчивы к проявлениям коррозии, не накапливают осадки на внутренних стенках, их монтаж прост, а работы по установке проводятся быстро.

Недостатком является высокий коэффициент линейного расширения при температурных перепадах, что может привести к повреждению.

Разводка

Водяное отопление частного дома можно смонтировать по-разному, в зависимости от того, какие виды функций на него возлагаются. Существует две схемы:

1. Одноконтурная.
2. Двухконтурная.

Один контур

Первый тип рассчитан только на обогрев помещения. Он включает в себя одноконтурный котел с воздушной вытяжкой, однотрубную разводку и батареи с необходимым количеством секций.

Для обеспечения подачи горячей воды, которая используется в хозяйственных нуждах, можно устанавливать две такие конструкции одновременно. Так, одна из них будет отапливать дом, а вторая отвечать исключительно за ГВС. Это практичное решение, так как в теплое время года нет смысла обогревать жилище ради получения теплой воды для душа или кухни.

Данная конструкция очень проста в сборке и доступна по цене. Она подходит для домов с небольшой площадью (до 100 м²). Это и объясняет ее популярность среди владельцев небольших дач. Одноконтурное водяное отопление можно усовершенствовать путем установки циркуляционного насоса, регуляторов температуры на батареях и двухтрубной разводки.

Два контура

Такой принцип разводки предусматривает одновременную подачу горячей воды и обогрев площади. Подходит для домов, где живет не более 4 человек.

Стоит учитывать, что здесь подойдет водопроводная или умягченная вода. Жесткая жидкость из скважины может повредить оборудование системы, поэтому не может быть использована.

Тип системы

Ознакомившись со способами циркуляции теплоносителя по магистралям, стоит знать, что контур системы водяного отопления может быть однотрубным, двухтрубным и коллекторным. Рассмотрим все три варианта более подробно.

Одна труба

В данном случае вода последовательно передвигается от радиатора к радиатору, при этом по дороге теряя температуру, отчего каждая следующая батарея будет холоднее.

Это негативно сказывается на достижении комфортного климата в комнатах.

Две трубы

Для такой схемы характерно более качественное отопление помещений. Здесь предусмотрен монтаж двух труб, которые подведены к каждому радиатору. Одна из них снабжает батареи горячим теплоносителем, а вторая отводит остывшую воду обратно к котлу, таким образом, потери тепла будут минимальными.

Коллектор

Самый эффективный вариант, при котором обязательным элементом является коллектор, отдельно подводящий трубу с горячей водой к каждому обогревательному элементу. Другая труба возвращает остывший теплоноситель обратно.

Учитывая такую особенность можно проводить ремонт и устанавливать температуру каждого радиатора отдельно, не выводя из эксплуатации весь контур. К сожалению, здесь значительно увеличивается расход труб и возникает необходимость проведения работы по установке коллекторного шкафа.

Отличительные характеристики

Если проводить сравнение с воздушным и электрическим обогревом, то водяное отопление прочно заняло лидирующие позиции благодаря многим факторам. В первую очередь, это доступная цена на материалы, работу и эксплуатацию системы, включая оплату за потраченный энергоресурс, чем не могут похвастаться остальные виды обогрева домов.

Здесь мы можем отметить высокую теплоотдачу отопительных элементов, способствующую равномерному прогреванию комнат и установке комфортного климата. Также немаловажен тот факт, что теплоноситель можно подогревать при помощи любого вида топлива, что невозможно при электрическом обогреве.

Все работы по установке водяной системы легко выполняются своими руками и это тоже огромный плюс. С воздушными магистралями дела обстоят сложнее и, скорее всего, придется обращаться за помощью к специалистам.

Источник: https://x-teplo.ru/otoplenie/sistemy/vodyanoe.html

Разновидности устройства системы отопления: особенности эксплуатации без потерь тепла

Типы отопительных систем:

1. Водяные. Самый распространённый и выгодный вариант. Главный элемент схемы — котёл. Прибор нагревает жидкость, она по трубам поступает в радиаторы, которые прогревают воздух в помещениях.
2. Воздушные. В качестве источников тепла используют калориферы, которые подают тёплый воздух в комнаты. Как первичный отопитель применяется вода или горячий пар.
3. Электрические. Системы электрообогрева безопасны, автоматизированы, отличаются эффективностью. Недостаток устройства — дороговизна.

У каждой из систем есть собственные плюсы и минусы. При выборе следует ориентироваться на личные потребности, цели, приоритеты. Владельцы частных домов чаще всего обустраивают водяное отопление. Это рациональное решение, позволяющее создать комфортные условия проживания с минимальными затратами.

Популярные источники тепла

В качестве источников энергии используют:

• Твёрдое топливо. Уголь, дрова, топливные брикеты или пеллеты выгодны, если нет возможности подключиться к магистрали централизованного газоснабжения или установить газгольдер.
• Природный газ. Пока что это самый дешёвый ресурс. Газовое отопление популярно уже несколько десятилетий. Если правильно рассчитать и качественно смонтировать систему, обогрев будет стабильно работать долгие годы.
• Сжиженный газ. Автономная газификация — отличный вариант для дома, расположенного вдали от централизованных коммуникаций. К минусам стоит отнести крупные расходы на этапе обустройства.
• Жидкое топливо. В жилых зданиях нечасто устанавливают котлы, работающие на дизтопливе, но как запасное решение это практичный вариант.
• Электроэнергия. Часто устанавливают тёплый пол, инфракрасный обогрев. Системы экономичны, но подходят далеко не для всех регионов, поэтому чаще применяются как дополнительные.

Фото 1. Укладка инфракрасного теплого пола, работающего на электроэнергии, в помещении частного дома.

• Альтернативные источники. Есть системы, использующие энергию солнца, ветра, земли. Нагревательное оборудование работает за счёт солнечных батарей, ветрогенераторов или тепловых насосов. «Зелёное» отопление экологично, но слишком дорого.

Важно! При всех достоинствах источников энергии сложно найти альтернативу газовому отоплению. Такие системы дёшевы в эксплуатации и окупаются примерно за 5 лет. В качестве отопительного оборудования устанавливают котлы, радиаторы.

Принцип работы водяного отопления

Система представляет собой замкнутый контур, в котором теплоноситель циркулирует по трубам от котла к радиаторам.

Остывая, вода вновь поступает к котлу, и цикл повторяется многократно.

В качестве теплоносителя чаще используют воду, реже — антифриз. Первый вариант выгоднее, а второй — безопаснее, так как системы не размерзнутся в суровые зимы.

Работу отопления регулируют дополнительные приборы, к которым относятся расширительный бак, манометры, предохранительные клапаны, запорная арматура.

Для создания замкнутой цепи используют трубопроводы. При выборе труб необходимо обратить внимание на материал изготовления. Популярные варианты — оцинкованная или нержавеющая сталь, медь, полимеры.

Справка! Чаще выбирают металлопластиковые трубы. Изделия прочны, не подвержены коррозии, долговечны. Внутренние стенки таких трубопроводов гладкие, не зарастают окалиной и накипью, благодаря чему не теряют своих свойств с течением времени.

Естественная и принудительная циркуляция воды

Циркуляция воды обеспечивается за счёт естественных гравитационных процессов или специальных насосов (принудительная циркуляция).

Гравитационные системы выгодны в обустройстве и эксплуатации.

Для него не требуется дополнительное оборудование, а при работе нет шума. Нагретая вода поднимается вверх и распределяется по радиаторам, а остывшая опускается и поступает к котлу.

Движение теплоносителя не зависит от подачи энергии, поэтому в периоды отключения электричества дом остаётся тёплым.

Такое отопление способно бесперебойно работать в течение 30–35 лет. Максимум, что может потребоваться — мелкий ремонт.

Важно! У отопления с естественной циркуляцией воды есть существенный минус: система эффективна, если обустроена двухтрубная система. Когда контур один — радиаторы неравномерно прогреваются и каждый последующий холоднее предыдущего. При экономии на оборудовании приходится переплачивать за трубы и комплектующие.

Для принудительной циркуляции теплоносителя устанавливают насосы.

Такие системы более эффективны потому, что горячая вода быстро поступает к радиаторам, не успевая остыть в трубопроводе.

Отопление отлично работает, независимо от того, какая схема выбрана — одно- или двухтрубная. Однако при отключении электропитания обогрев прекращается, а дом быстро остывает.

Компромиссный вариант — продуманная схема, предусматривающая естественную и принудительную циркуляцию одновременно. При отключении электроэнергии отопление просто переключают в гравитационный режим в обход насоса.

Одно- и двухтрубная, коллекторная разводка

В зависимости от специфики движения теплоносителя и принципа работы различают однотрубную, двухтрубную, коллекторную систему. Каждая из схем имеет свои преимущества:

• Однотрубная. Это стандартная схема, в которой сопротивление системы возрастает по мере удаления от котла, что ведёт к неравномерному прогреву радиаторов. Чтобы решить проблему, используют балансировочную арматуру.

Фото 2. Однотрубная схема отопительной системы с котлом, радиаторами, расширительным баком, циркуляционным насосом.

• Двухтрубная. Схема предусматривает две трубы — подающую и обратную. Теплоноситель от котла подаётся ко всем радиаторам в цепи, благодаря чему они равномерно прогреваются. Двухтрубная разводка удобна, практична, но металлоёмкая, поэтому требует серьёзных затрат на обустройство.
• Коллекторная (лучевая). Это идеальный вариант с точки зрения эксплуатационных характеристик и гидравлической стабильности. Для регулировки технологии работы радиаторов устанавливают шкаф, где размещают коллекторы, всю запорную, балансировочную арматуру. При необходимости отключается один или несколько радиаторов без ущерба для остальных приборов.

В видео представлен принцип действия разных типов отопительных систем в частном доме.

Однотрубное отопление выгодно, с точки зрения меньших затрат на материалы, но на этом его достоинства заканчиваются, так как владельцу дома приходится решать проблему неравномерности прогрева радиаторов.

Двухтрубные системы обеспечивают комфортную температуру во всех помещениях дома. Коллекторная разводка универсальна и позволяет регулировать степень обогрева в каждой комнате отдельно. При выборе подходящей схемы лучше обратиться к специалисту.

Источник: https://ogon.guru/otoplenie/komponenti-sistemi/

Как рассчитать систему отопления?

Во время строительства индивидуальных домов довольно часто возникает важный вопрос, каким именно отопительным оборудованием воспользоваться, чтобы обеспечить комфортные условия проживания. Можно ли самому сделать расчет системы отопления? Рассмотрим этот вопрос более детально.

Современные технологии позволяют регулировать необходимую температуру всего дома, вне зависимости от времени года.

Из всех методов отопительных систем индивидуального дома широко используются системы отопления на основе воды — водяные системы. Другие методы отопления, такие как камины, печи, электрические масляные радиаторы, различные инфракрасные нагреватели, обычно используют как вспомогательные источники тепла. Что касается воздушных систем отопления для частного дома, то это редкость.

Система отопления это некоторое количество приборов, труб, циркуляционных насосов, запорной арматуры, автоматики, электрических датчиков, теплового реле, средств контроля.

Она обеспечивает теплом помещения различного назначения. Надежная работа и долговечность отопительной системы индивидуального дома во многом зависит от разработанной схемы до монтажа, правильности расчетов, качества деталей, приборов, эксплуатации.

Выбор котла, расчет тепловой мощности

Двухтрубная система отопления частного дома с нижней разводкой.

Генератором тепла системы отопления является сам котел. Тип котла будь то электрический, твердотопливный, комбинированный или газовый, в основном зависит от местности проживания, а именно от того, какой вид топлива более распространен в местности.

Что касается твердотопливных котлов, то у них есть один существенный недостаток. При общедоступности твердого топлива, данный котел необходимо протапливать не менее 2-3 раз в сутки.

Теплоотдача у твердотопливных котлов имеет циклический вид, на протяжении суток температура в отапливаемом помещении меняется в среднем от 3°С до 5°С.

Можно сократить число топок до 2-х при помощи большей закладки топлива или использования теплового аккумулятора емкостью не менее 5 м 3. Его нужно соединить с системой отопления.

Использование электрических котлов не слишком популярно, причиной этому является: высокая стоимость электроэнергии, проблемы с оформлением документации на используемые мощности. Если индивидуальный дом газифицирован, то достойной основой для отопления может стать газ.

Это будет самым лучшим вариантом, главное преимущество это простота в эксплуатации, не нужно запасаться дровами, углем, высокий уровень КПД (около 95%).

Схема радиаторов отопления.

В наше время очень важными критериями в отопительной технике является безопасность эксплуатируемой техники. Еще до недавнего времени, для отопительного газового оборудования необходимо было иметь отдельное хорошо проветриваемое помещение.

Теперь же, нужно иметь отдельное помещение только для систем с открытой камерой горения. От мощности выбранного котла напрямую зависит эффективность работы системы отопления. Малая мощность не даст нужной, комфортной температуры в холодные дни отопительного периода.

А избыточная мощность приведет к перерасходу топлива.

https://www.youtube.com/watch?v=vVEj7wcr1ik

Главными параметрами руководствуются, когда проводят расчет системы отопления, ими являются:

• площадь помещения, которое должно отапливаться (S);
• мощность самого котла, его параметры на 10 м 3 помещения, данная величина устанавливается при учете климатических условий области проживания (W yd.).
• приняты общие нормы удельной мощности по зонам широт проживания:
• центральные районы проживания W yd = 1,25 — 1,55 кВт;
• северные районы проживания W yd = 1,54 — 2,1 кВт;
• южные районы проживания W yd = 0,75 — 0,94 кВт.

Что касается расчета мощности котла (W кот), он рассчитывается по формуле:

W koт. = S*W yd. / 10

Расчет мощности радиаторов отопления.

Очень часто при проведении расчетов, для простоты применяется значение W уд, которое приравнивается единице. Учитывая это, выбирают мощность котла по расчету 10 кВт/100 м 2 помещения.

Для примера приведем следующий расчет системы отопления:

• общая площадь помещения S = 100 м 2;
• мощность (W yd.) по центральным районам = 1,25 кВт;
• W koт = 100*1,25 / 10 = 12 кВт.

По площади индивидуального дома зависит типаж системы отопления и его развилок. Т. е.

при расчете системы отопления площадью до 100 м2 используется естественная циркуляция теплоносителя, большая площадь помещений требует уже использования насосов циркуляции.

По техническим требованиям отопительных систем циркуляционные насосы должны работать постоянно, иметь бесшумную работу, экономное энергопотребление, надежность. При использовании современных тепловых генераторов на газе, используются встроенные в корпус циркуляционные насосы.

Требования к подбору и монтажу труб

Возможная схема двухтрубной системы отопления.

При расчете, выборе систем отопления ключевую роль имеет и правильных монтаж трубопроводов теплоносителя.

Разновидность труб достаточно большая, бывают:

• стальные оцинкованные, нержавеющие и т. д;
• медные;
• из полимерных материалов.

Основные недостатки стальных труб: необходимость сварки при монтаже отопительной системы, коррозия метала. Оцинкованные трубы не имеют подобных недостатков, если используются резьбовые соединения.

Основными достоинствами стальных труб являются:

• непроницаемость кислорода, дает возможность приостановить процесс износа;
• имеют очень низкий уровень линейно расширения;
• прочность;
• очень малый коэффициент гидравлического сопротивления;
• простота в использовании.

Схема отопления с естественной циркуляцией.

Трубы из металлопластика монтируются прессовыми или резьбовыми соединениями без использования сварки. Данный метод позволяет снизить стоимость работ с монтажа оборудования. Укомплектована система такими деталями как: запорная арматура, тройники, отводы, колена.

В последние годы нашли свое широкое применение трубы из полипропилена, они способны выдерживать высокую температуру до 1000 0С.

Желающим спрятать трубы в стеновых проемах дома, необходимо использовать медные трубы, они соединяются методом пайки при высокой температуре.

Медь имеет свойства стойкости к высоким температурам до 2000 0С, а трубопроводы из нее могут выдержать высокое давление до 150 атм. Данный вид труб очень дорогой и обращение с ними требует квалификации.

Необходимое количество трубопроводов зависит от выбранной схемы (однотрубная, двухтрубная) системы отопления.

При проведении расчета отопительных систем, особенно большой площади, необходимо использовать двухтрубную разводку, это позволяет при помощи терморегуляторов отдельно регулировать температуру в помещении.

По сравнению с двухтрубной системой отопления в однотрубной системе есть одно преимущество — меньшая себестоимость.

Требования к монтажу приборов отопительной системы

Для более эффективного распространения теплоносителя в системе отопления используются специальные циркуляционные насосы, для подогрева помещений — радиаторы, которые разделяются на типы: инфракрасные, конвективно-радиационные, конвективные.

В практике наиболее широко используются последние 2 типа радиаторов, которые обладают оптимальными параметрами.

При расчете необходимого количества секций используют зависимость: необходимо знать количество теплоотдачи в одной секции, потом разделить на 100. И получаем то количество квадратных метров, которое может обогреть секция при высоте потолков 2,4 м, но не больше 2,7 м. В результате мы можем рассчитать нужное количество секций для обогрева помещения.

По средним данным на 10% меньше излучает тепла радиатор, который помещенный в нише. Во время монтажа радиаторов системы отопления обязательно учитывать некоторые требования:

• монтаж отопительных приборов (радиаторов) нужно проводить только под окнами;
• центр нагревательных приборов необходимо монтировать строго по центру окон, недопустимо отклоняться более чем на 20 мм;
• нагревательные батареи нужно устанавливать строго вертикально;
• расстояние с низа батареи до пола необходимо устанавливать не менее 70 мм, от верха батареи к подоконнику должно быть не менее 50 мм.

http:

Частые ошибки при расчете

Схема монтажа радиаторов отопления.

Одной из главных ошибок, которая встречается при проведении расчета отопительной системы, это неправильный расчет мощности.

Расчет системы отопления нужно проводить по объему помещения. Многие этим пренебрегают и рассчитывают по площади. Нужно ведь проводить расчет не площади, а объема. Для этого используются специальные формулы, согласно техническим параметрам здания. Если была допущена критическая ошибка, то система будет работать плохо и неэффективно.

Тепловой генератор (котел) будет работать постоянно, будут горячими радиаторы, в отапливаемом помещении будет прохладно. В этом случае необходимо сделать расчет системы повторно, но уже по правильным параметрам.

Сделать полное описание всех параметров сейчас невозможно, потому что отопительную систему сначала нужно правильно рассчитать, только после этого проводится нужный материал. Минимальная оплошность в расчете может привести к плохим последствиям.

После монтажа системы отопления, ее работа проверяется по специальной формуле. В данном случае не играет важной роли то, проводился ли расчет для многоэтажного или одноэтажного дома.

Проводят анализ по одной схеме, берутся во внимание материалы дверей окон, составляющие стен, перегородок и т. д.

Специально для расчетов отопительных систем и отопительных приборов есть нормативные документы, такие как ГОСТ и СНИП.

Схема монтажа отопительных приборов.

Очень важным является и то, что все строительные материалы для монтажа системы необходимо выбирать со специалистом, учитывая его рекомендации. Во время выбора материалов нужно соблюдать диаметр труб, тепловую мощность котла, тепловые характеристики радиаторов.

Рассчитанная и продуманная система индивидуального дома будет эффективной в том случае, если ее элементы, составные части сделаны производителями качественно, поэтому необходимо приобретать товар от хорошо зарекомендовавших компаний. Только в случае, когда сочетаются только качественные продукты, можно смонтировать в доме надежную систему отопления.

Основные выводы для расчета

Двухтрубная система отопления с верхней разводкой.

При расчете тепловых потерь при конвекционном и инфракрасном отоплении помещений необходимо учитывать отличия, которые связаны с разными физическими процессами.

Расчет тепловых потерь при инфракрасном и отоплении имеет некоторые отличия, связанные с различными физическими процессами в отапливаемых помещениях.

Когда проводят расчет системы инфракрасного отопления, значение внутренней температуры воздуха нужно брать ниже конвекционного от 3°С до 5°С.

Температурные значения ограждающих конструкций не принимаются как постоянные величины, потому что их часть постоянно находится под прямым излучением, а другая часть в зоне рассеянного излучения.

Тепловые потери через фильтрацию наружного воздуха при конвекционном и инфракрасном методе отопления нужно проводить, учитывая кратность обмена воздуха в помещении. Очень важным является то, что при малом значении перепада температур по высоте помещения коэффициент воздухообмена принимается равным к 1 (инфракрасное излучение).

http:

При установке системы отопления, ее расчет должен проводится грамотно и только специалистами.

Источник: https://pervyiremont.ru/raschet/sistemy-otopleniya-samostoyatelno.html