Классификация, монтаж и заполнение системы водяного отопления в доме

Общий принцип действия всех водяных систем отопления один и тот же: теплоноситель нагревается в котле и по трубам движется к радиаторам, отдает тепло помещению, после чего возвращается в котел. При этом, циркуляция может быть естественной или принудительной. Все зависит от того, что приводит теплоноситель в движение. В первом случае это сила тяжести, во втором насос.

Водяное отопление и что это?

Водяной обогрев – это контур из труб, внутри которых циркулирует жидкий теплоноситель (вода или антифриз). Для нагревания теплового носителя используется котельное оборудование. Жидкость транспортируется по трубопроводам. В роли отопительных приборов выступают конвекторы, коллекторы, радиаторы.

В сравнении с паровым отоплением водяное отличается безопасностью ввиду невысокой температуры теплоносителя и стабильного состояния жидкости. При этом циркуляция жидкой среды может быть принудительной или естественной. Второй вариант более простой и надежный, но эффективность обогрева в этом случае снижается.

Плюсы и минусы водяной системы

Среди преимуществ водяного обогрева жилых построек стоит назвать следующее:

1. Нагретый от радиаторов воздух равномерно распределяется по всем помещениям.
2. Параметрами системы можно управлять и контролировать их в одном месте.
3. При необходимости можно использовать скрытую прокладку трубопроводов, оставив видимыми только радиаторы. При устройстве теплого пола все приборы, отдающие тепло в помещение, полностью скрыты.
4. Поскольку температура циркулирующего теплоносителя не превышает 95 градусов, а поверхность батарей не нагревается выше 65°С, элементы контура полностью безопасны. При прикосновении к ним на короткий промежуток времени нельзя получить ожог.
5. Температуру в помещении можно регулировать. Нагревание происходит постепенно.
6. Значительная тепловая емкость жидкого носителя и радиаторов позволяет некоторое время обогревать помещение после прекращения работы котельного оборудования.

К недостаткам водяного отопления можно отнести вероятность появления протечек. Хотя если контур смонтирован из качественных полипропиленовых труб, то такая вероятность сводится к нулю. Если в контуре циркулирует вода, а не антифриз, то при прекращении работы нагревательного оборудования на длительный период зимой существует риск замерзания теплоносителя.

Классификация водяного отопления

Существует следующая классификация систем отопления:

• в зависимости от температуры теплоносителя в подающей магистрали системы бывают низкотемпературные (70 градусов), среднетемпературные (70-100°С)и высокотемпературные (температура воды в центральном отоплении выше 100 градусов);
• по расположению подающего и обратного трубопровода водяное отопление делится на контуры с нижней и верхней разводкой (в первом случае труба с подачей находится ниже радиатора, во втором случае – выше);
• раскладка трубопроводов, соединяющих радиаторы, бывает вертикальной и горизонтальной;
• также разводки бывают однотрубные и двухтрубные (при однотрубной разводке батареи подключаются последовательно, при двухтрубной – параллельно);
• в зависимости от тока теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе системы бывают попутными и тупиковыми (в первом случае ток жидкости в обеих магистралях совпадает, во втором – вода течет во встречном направлении);
• по принципу движения теплоносителя системы бывают с естественной и принудительной циркуляцией (в первом случае жидкость течет за счет уклона труб и гравитации, а во втором – за течение воды отвечает циркуляционный насос).

Также существуют бифилярные системы отопления, которые обеспечивают равномерный прогрев всех радиаторов, как при двухтрубной разводке, но на практике являются однотрубными. Они также бывают с вертикальной и горизонтальной раскладкой труб.

Отопление с принудительной циркуляцией

Итак, мы видим, что системы с естественной циркуляцией жидкости имеют ряд довольно весомых минусов. Альтернативой им являются системы с принудительной циркуляцией, в которой используется дополнительное оборудование, усиливающее подачу теплоносителя в системе. А именно циркуляционный насос.

Да, такой вид водяного отопления дома будет более затратным и сложным, но зато вы получаете множество преимуществ:

• Возможность отапливать большое помещение. Мы уже говорили, что естественная циркуляция не годится для больших домов. Если вы владелец как раз такого, то ваш вариант только система с принудительной циркуляцией.
• Усложнение системы. Установив насос, вы не зависите от такого показателя, как давление. Поэтому то, что было препятствием в самотечной системе — не проблема в принудительной. Так, например, теперь вы можете увеличить количество изгибов труб, если того требует планировка вашего дома.
• Использование труб меньшего размера. Согласитесь, аккуратный внешний вид отопительной системы не последний показатель, на который стоит обратить внимание.
• Меньшая зависимость качества отопления от наличия воздуха в системе. При самоциркуляции попадание воздуха в систему в значительной мере затруднило бы транспортировку теплоносителя по трубам. Принудительная система решает эту проблему, но в случае установки металлических труб следует применять специальные расширительные бачки со спускниками воздуха и предохранителями, дабы избежать коррозии системы.
• Возможность использования более износостойких и легких пластиковых труб.
• Возможно скрытого монтажа труб. Вы можете без проблем прятать трубы в стяжку и стен

Характеристики системы

Водяное отопление загородного дома и многоквартирных домов отличается своими характеристиками. При этом схема подключения может быть независимой или зависимой. При независимом или закрытом подключении теплоноситель, поступающий из главной магистрали, попадает в теплообменник, который установлен в теплопункте потребителя. Здесь происходит нагрев вторичного теплоносителя, который поступает в систему обогрева дома.

Зависимое или открытое подключение используется в многоквартирных домах. При такой схеме нагретый теплоноситель поступает в трубопроводы и радиаторы дома непосредственно из центральной магистрали.

Устройство водяного отопления в частном доме

В зависимости от этажности и габаритов загородного дома используется однотрубная или двухтрубная разводка. В первом случае отопительные приборы подключаются к магистрали последовательно. Однотрубная разводка проще монтируется, не требует большого количества элементов. Но ее недостаток в том, что в каждом последующем радиаторе температура теплового носителя снижается, что способствует неравномерному прогреву жилого дома. Для решения проблемы приходится устанавливать большее количество секций.

Плинтусное отопление, монтаж водяных и электрических радиаторов

Для устройства двухтрубной системы нужно провести сложные расчеты и использовать большее количество составляющих элементов. Сложнее проходит и сам монтаж. Главное преимущество двухтрубной разводки заключается в том, что все приборы подключаются к магистрали параллельно, поэтому обеспечивается равная температура теплоносителя в каждом радиаторе и равномерный прогрев всего дома.

Важно! Однотрубная разводка подходит для обогрева небольшого одноэтажного дома. А двухтрубные системы применяют в двухэтажных частных домах.

Схема водяного отопления многоквартирного дома

В многоквартирных домах используется однотрубная разводка, но при этом применяется стояк отопления. К нему параллельно подключаются отопительные приборы каждой квартиры. В одном доме может быть много стояков, которые подключаются к центральной питающей магистрали. Поскольку давление в системе центрального отопления достаточно высокое, обеспечиваются равные гидравлические условия во всех стояках.

В многоквартирных домах все радиаторы устанавливаются на байпасах, благодаря чему для отключения одного прибора с целью его ремонта или замены не нужно останавливать работу всей отопительной системы дома. Для регулировки температуры в отдельно взятом помещении на каждой батарее установлен балансировочный вентиль.

Составные элементы

Для устройства водяного отопления понадобятся следующие составляющие элементы:

• трубопроводы;
• нагревательное оборудование (котел или печь);
• отопительные приборы (радиаторы);
• расширительный бак (открытого или закрытого типа);
• циркуляционный насос (только в системах с принудительным током теплоносителя);
• группа безопасности, в которую входит манометр, автоматический воздухоотводчик и предохранительный клапан (применяются только в системах закрытого типа).

При естественном токе теплоносителя циркуляционный насос не понадобится. Поскольку гравитационные системы обычно делают открытого типа, не нужно устанавливать группу безопасности. Однако важно делать уклон обратного трубопровода в сторону нагревательного оборудования, для чего котел устанавливают ниже уровня радиаторов (в подвале или цокольном этаже). Кроме этого, в системах открытого типа расширительную емкость монтируют в верхней точке системы (на утепленном чердаке).

Схемы подключения радиаторов

Для обывателей, которые не задумываются над тем, как подключены радиаторы в их собственном доме, все равно, какая схема используется. Главное для них – тепло в доме. Но, как показывает практика, именно схема подключения радиаторных батарей влияет на качество отдачи тепла. А схем две: одно- и двухтрубная.

Как сделать однотрубную систему отопления частного дома своими руками

В первую очередь надо понять, почему она так называется. По сути, однотрубка – это кольцо, в центре которого стоит котел. Трубы проложены вблизи от пола по кругу, к ним подключены батареи. Каждая из них забирает теплоноситель с одной стороны с нижнего патрубка и в эту же трубу с другого противоположного патрубка (нижнего) выдавливает уже охлажденную воду.

Скажем прямо, не самый лучший вариант, потому что имеет один существенный недостаток. В дальние от котла радиаторы поступает теплоноситель со значительно сниженной температурой. То есть, ближние батареи к котлу будут горячими, дальние теплыми. А значит, в каких-то комнатах будет прохладно.

Однотрубка с подключением радиаторов к одному контуру

Но если частный дом небольшой в 3÷6 комнат, то однотрубная система отопления в нем оправдана за счет простоты проведения монтажа своими руками, плюс небольшое количество труб, запорной арматуры и фитингов. То есть, это самый экономичный вариант в плане сооружения. Схема и порядок монтажа однотрубного отопления хоть и считаются несложными, все равно ответственность проводимых операций высокая. Особенно это касается систем с естественной циркуляцией теплоносителя. Здесь важно точно соблюсти уклон трубной разводки.

Двухтрубная схема

Эта водяная система по проведению монтажных работ более сложная, плюс в ней используется большее количество материалов. Но работает она гораздо лучше, чем однотрубная. Чисто конструктивно схема расположения труб в ней – это два контура: подающий и обратный. Необходимо отметить, что оба трубопровода являются глухими и соединяются между собой только через радиаторы и нагревательный котел. По самим названиям становится понятным, что по подающему контуру к радиаторам подается нагретый теплоноситель, а по обратному охлажденный отводится в котел.

При этом подсоединяться радиаторы к подающему контуру могут по-разному. Вариант первый – схема с нижней разводкой. Это когда труба подачи теплоносителя проходит по полу с подключением к верхним патрубкам радиаторов. Обратка проводится тут же, но с подключением к нижним патрубкам отопительных батарей.

Двухтрубка с нижней разводкой

Второй вариант – схема с верхней разводкой. Это когда от котла вверх проводится трубный стояк, который переходит в контур, распределяющий теплоноситель по радиаторам. Последний монтируют под потолком или на чердаке. Обратку монтируют, как обычно, на уровне пола или в подвале.

Внимание! Все трубы в неотапливаемых помещениях (чердак) теплоизолируются.

Необходимо обозначить, что верхняя разводка – это два варианта распределения труб от стояка.

• Когда проводится одна горизонтальная труба, а от нее к радиаторам сверху спускают стояки из труб небольшого диаметра.
• Когда на стояке устанавливается коллектор, от которого к каждой батареи отводится свой контур. Такую систему так и называют – коллекторной. Хотя в народе можно часто услышать и другие названия – паук или лучевая схема. Кстати, специалисты считают, что это самый лучший вариант для частного дома, если ставиться задача монтажа отопления своими руками. Она самая эффективная, но и самая затратная в плане расхода труб.

Двухтрубка с верхней разводкой

Обратите внимание на фото выше. На нем четко показаны участки отопительной системы, где «1» — это общий контур, «2» — основной стояк от котла, «3» — горизонтальный участок с уклоном, обычно он располагается на чердаке. «4» — это стояки, подающие теплоноситель на радиаторы. «5» — стояки, отводящие теплоноситель от батарей и «6» — это обратка.

И еще две разновидности двухтрубной системы – это с горизонтальной разводкой и вертикальной. Первая используется для одно- или двухэтажных строений, вторая для многоэтажных. Отличительная особенность второй перед первой – наличие высокого стояка, от которого по этажам распределяются подающие контуры.

Температура воды и давление в отопительных сетях

Нормируемая температура в водяных отопительных системах зависит от температуры воздуха за пределами постройки:

1. Если за окном не ниже нуля градусов, то температура теплоносителя в подающем трубопроводе поддерживается в пределах 40-45 градусов. В таком случае в обратке вода будет с температурой 35°С.
2. Если на улице в пределах 20 градусов мороза, то в подающей магистрали циркулирует вода с температурой 67-77°С. Тогда в обратке теплоноситель будет не холоднее 53 градусов.
3. При снижение температуры на улице до -40°С в отопительные приборы подается самый горячий теплоноситель (+95°С). В этом случае температура в обратке может достигать 70 градусов.

В сетях с естественной циркуляцией давление внутри контура немного превышает статическое. В одноэтажных постройках с принудительным током теплоносителя поддерживают давление в трубопроводе отопления в районе 1,5-2,5 бар. При повышении этажности увеличивается давление в сети. Так, в пятиэтажках оно достигает 4 бар, в девятиэтажных домах – 7 бар, а высотках доходит до 10 бар.

Расчет мощности котла

Независимо от типа используемого топлива (твердое или жидкое, газ или электричество) принцип подключения всех систем отопления один. Различие есть лишь на этапе установки котла. При этом расчет его мощности производится по единой формуле:

где W – удельная мощность, необходимая для отопления 10 кв. м помещения;S – общая площадь дома.

Для российских регионов в расчет берутся следующие значения мощности:• для домов, расположенных в средней полосе России до 1,5 кВт;• для Сибири и Севера: на каждые 10 кв. м до 2 кВт;• для южных районов: до 0,9 кВт.

Так как на достаточный обогрев 10 кв. м жилого дома, расположенного в средней полосе России, требуется до 1,5 кВт мощности, то, к примеру, для отопления 100 кв. м понадобится котел мощностью 15 кВт:

(100 х 1,5)/10 = 15 кВт

Эту цифру увеличивают на 15-20% (запас мощности на возможные потери тепла, которое неизбежно теряется даже при идеальном утеплении здания). Таким образом, для обогрева дома 100 кв. м понадобится (15 + 2,3) = 17,3 кВт.

Рекомендуемая мощность котла

Как заполняется отопительная система?

Перед тем как выполняется заполнение системы отопления теплоносителем, рассчитывают его необходимый объем. Для этого суммируют объем котельного оборудования, всех радиаторов, трубопроводов и расширительного бака.

Последовательность действий следующая:

Подготовка воды для системы отопления и как ее правильно умягчить

• Заполняют систему через кран в нижней точке. При этом воздуховыпускные клапаны в верхней части сети должны быть открыты.
• Воду закачивают, подключив электронасос. Рекомендуется открывать краны наполовину, чтобы избежать гидроудара.
• После наполнения системы выполняют спуск воздуха. В многоквартирных домах для этого используют краны Маевского, а в частных домах специальные клапаны, установленные на котельном оборудовании.

Требования к работе системы теплоснабжения

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

Они должны:

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

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

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

Антифриз в системе водяного отопления

В домах сезонного проживания и регионах с особенно суровыми зимами в отопительных контурах вместо воды используют антифриз. Для этого применяют растворы неорганических солей, водные растворы на базе пропиленгликоля или этиленгликоля. Самые безопасные смеси – это растворы на базе пищевого пропиленгликоля.

Внимание! В отопительных системах запрещено использовать автомобильный антифриз, в котором присутствует много вредных добавок.

Недостатки заполнения системы отопления антифризом заключаются в его повышенной вязкости и низкой текучести, а также сниженной теплоемкости. Из-за этого количество секций в радиаторах нужно увеличивать, также запрещено использовать оцинкованные трубы.

Выводы и полезное видео по теме

Сравнение двухтрубной и однотрубной систем отопления:

Дом, в котором вы собираетесь жить круглый год, нуждается в отоплении в холодный период. Чтобы условия проживания были комфортными, нужно выбрать систему водяного отопления, наиболее подходящую для ваших индивидуальных условий.

Мы надеемся, что сведения, которые содержатся в этой статье, помогут вам сделать правильный выбор. Ведь качественное отопление – это не только комфорт и уют. Это ещё и обязательное условие для сохранения вашего здоровья.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по водяным системам отопления? Можете оставлять комментарии к публикации и участвовать в обсуждениях. Форма для связи находится в нижнем блоке.

Способы водяного отопления

Существуют разные варианты водяного отопления многоквартирных и частных домов. Кроме радиаторного отопления могут применяться теплые плинтусы и теплые полы.

Теплый пол

Для устройства теплого пола применяют трубопроводы с высокой прочностью и гибкостью. Они могут использоваться в помещении с любым уровнем влажности и даже в местах без отопления. Трубы укладываются в слое стяжки или плиточного клея.

Преимущества теплых полов:

• совместимы с разными вариантами напольного покрытия;
• расходы на обогрев дома уменьшаются в два раза;
• конструкция довольно простая и может выполняться собственноручно;
• можно использовать в комбинированном отоплении дома.

Плинтусное отопление

Такие приборы напоминают уменьшенные радиаторы, которые располагаются в плинтусе. Принцип работы схож с традиционным радиатором. Теплый воздух поднимается вверх вдоль стен, защищая помещения от теплопотерь через ограждающие конструкции.

Плюсы плинтусного отопления:

1. Помещение прогревается более мягко и равномерно, потому что нет активной циркуляции нагретого воздуха и пыли.
2. При таком обогреве стены надежно защищены от образования плесени и скопления сырости в углах.
3. Плинтусное отопление не портит интерьер помещения, потому что нет никаких труб и громоздких отопительных приборов.
4. Относительно простая сборка системы.

Недостаток заключается в невозможности прокладки контура за встроенными шкафами. Также протяженность одного контура не может превышать 15 м. В противном случае придется делать несколько контуров, что сказывается на стоимости системы.