Схема водяного опалення: типи систем, види розводки і

Водяне опалення є найбільш ефективною і економною системою обігріву житла. Розроблено різні схеми водяного опалення, і ми хочемо розглянути їх характеристики, переваги та особливості експлуатації в умовах приватного будинку.

Опалення з рідким теплоносієм

Загальні відомості

Основним показником комфорту будь-якого житла є температура повітря в ньому, так як людина може жити тільки в узкоочерченном діапазоні температур. Однак в континентальних широтах північної півкулі нашої планети клімат далекий від цього діапазону, і люди змушені використовувати штучні джерела тепла.

Раніше таким джерелом був відкритий вогонь в печері або курені, потім вогонь перекинувся на топку печі, розташованої в будинку. Однак зі зростанням чисельності населення все гостріше поставало питання браку дров та інших видів палива, і перед людиною виникла проблема підвищення ефективності обігріву.

  Зверніть увагу! Так з'явилася ідея використання теплоносія - речовини, яке відіграє роль посередника при передачі тепла від полум'я до повітря в будинку.

Проблема в тому, що гази погано проводять тепло, і якщо у вас великий будинок, то для прогріву віддалених кімнат доведеться дуже довго топити піч, при цьому поблизу топки буде занадто жарко, а у віддалених кімнатах - холодно. Тому основним завданням було подати тепло з мінімальними втратами в кожну кімнату.

На цьому етапі можна сформулювати основні вимоги до теплоносія:

• висока теплопровідність. Необхідна для максимально швидкого прогрівання теплоносія;
• висока теплоємність. Цей параметр визначає здатність речовини запасати теплову енергію. Очевидно, що чим більше тепла запасає і передає посередник, тим ефективніше працює система;
• висока мобільність. Речовина має мати такі властивості, при яких можлива його транспортування всередині приміщення без застосування складних технологій;
• Доступність. Теплоносій повинен бути недорогим і доступним в різних регіонах, так як в разі аварії знадобиться термінова його заміна щоб уникнути промерзання будинку;
• Безпека. Речовина-агент не має представляти небезпеки для людини і навколишнього середовища, містити горючі, токсичні, вибухонебезпечні або хімічно агресивні сполуки і субстанції.

Зверніть увагу! Найбільш підходящим під всі перераховані параметри речовиною виявилася звичайна вода, яка володіє найбільшою теплоємністю серед рідин, здатна переміщатися по трубах і каналах під дією гравітації або тиску, безпечна і неймовірно широко поширена.

Таким чином завдання конкретизувалася: необхідно створити схему, при якій вода буде переміщатися по строго визначеним маршрутом від топки печі до опалювальних приладів.

Зверніть увагу! Якщо сказати просто, то нам необхідно два теплообмінника і труба, по якій вода буде між ними циркулювати. Один теплообмінник встановлюємо в топці, там рідина буде нагріватися, а другий - в кімнаті, там теплоносій буде віддавати накопичену енергію повітрю.

нагрівальні котли

Якщо джерелом теплової енергії є паливо, то засобом її отримання є котел. Це серце будь-якої системи опалення з теплоносієм. Від надійності роботи цього пристрою залежить ефективність всього опалення, а в умовах російських зим це одна з умов виживання, тому перше завдання - вибір котла.

Найважливішим критерієм тут є доступність і вартість палива, на якому буде працювати агрегат.

Існують такі види котлів в залежності від використовуваного пального:

• Твердопаливні або дров'яні котли. Використовують дрова, вугілля, кокс, торф, пелети, брикети та інші види горючої біомаси;
• газові. Використовують магістральний, стиснутий або скраплений природний газ;
• Дизельні котли опалення. Використовують рідкі нафтопродукти: солярку, ДТ, різні масла, бензин, гас і т.д .;
• електричні. Нагрівають воду за допомогою ТЕН або електродним методом.

Якщо говорити про ефективність з точки зору вартості однієї кіловат-години тепла, а також доступності та поширеності палива, то безсумнівними фаворитами є газові і дров'яні агрегати, причому перші найкращими є.

Зверніть увагу! Якщо ваш будинок підключений до ГТС, то вам слід купити газовий котел, якщо магістраль не підведено, тоді слід вибирати дров'яної варіант. Електрика і дизельне паливо обходяться занадто дорого для середньостатистичного споживача.

види систем

З природною циркуляцією

Схема опалення з природною циркуляцією води - це найбільш проста і дешева, але і сама неефективна система. При невеликих розмірах будинку і площах обігріву це цілком робочий варіант, спорудження якого не вимагає серйозних розрахунків і складних монтажних робіт.

Принцип роботи такої системи простий: котел встановлюють в нижній точці приміщення, краще - в підвалі. Вода заповнює трубопровід, що складається з труби, що подає, що йде вгору від котла, потім труба поступово опускається і проходить по всіх кімнатах, і в кінці повертається до теплообмінника топки.

При включенні пальника вода починає нагріватися, розширюється і піднімається вгору по трубі за рахунок різниці щільності між гарячою і холодною рідиною. Так як контур замкнутий, холодна маса теплоносія витісняється в теплообмінник, і рідина починає циркулювати в системі по колу, переносячи тепло від полум'я до радіаторів.

Щоб компенсувати розширення і збільшення загального обсягу води в трубах, у верхній точці встановлюють розширювальний бак. Він може бути відкритим, так як тиск в трубах значення не має.

Зверніть увагу! Необхідно знати і враховувати правила підбору діаметрів труб і кутів з нахилу. Вважається, що ухилу в 5 мм на один погонний метр труби досить, клон роблять в сторону руху води.

Для обслуговування невеликих сільських будинків така схема цілком прийнятна. Вона не вимагає розрахунків і виконується за стандартною схемою «як у всіх», так як розміри і архітектура будинків особливих відмінностей не мають. Більш того, конструкція порівняно просто збирається своїми руками і вимагає мінімум матеріалів.

З примусовою циркуляцією

Більш досконалою і ефективною системою опалення є схема з примусовою циркуляцією теплоносія. Таке рішення дозволяє прискорити рух води по трубах і доставити ще гарячу рідину в віддалені приміщення. Примусове рух води здійснюється за рахунок вбудованого в трубопровід насоса.

За рахунок точно розрахованої швидкості руху підвищується ефективність роботи, знижується витрата палива і підвищується комфорт в приміщеннях. Для створення складних, розгалужених і багатоконтурних систем примусова циркуляція необхідна.

Спорудження такої конструкції потребують більш серйозних розрахунків гідравліки, підбору і установки циркуляційного насоса, установки захисту, закритого гідроакумулятора, манометрів і запобіжних клапанів. При цьому до нахилу труб особливих вимог не висувають.

Зверніть увагу! При роботі циркуляційний насос не створює всього напору, який присутній в системі. Справа в тому, що контур замкнутий, і вода в ньому обертається подібно колесу, а насос долає тільки гідравлічний опір і тертя, тому спожита їм енергія не позначається на вартості обігріву.

З розрахунків стало відомо, що застосування циркуляційного насоса підвищує ефективність роботи на 25 - 30%. Крім того, для нормального обслуговування багатоповерхових будинків, багатоконтурних і колекторних схем застосування примусової циркуляції необхідно. Практично всі сучасні системи використовують цей принцип.

радіаторна розводка

Ще одна важлива відмінність систем водяного опалення - це тип розводки труб від котла до радіаторів.

Існує три основних види такої розводки:

1. однотрубна схема. Це найбільш проста і дешева модель, коли опалювальні батареї підключені до однієї труби послідовно. Вода надходить по трубі подачі в перший радіатор, проходить його і потрапляє в ту ж трубу, з якої надходить в наступний прилад, остигаючи в міру руху;
2. двотрубна модель. Складніша, але і більш ефективна конструкція, при якій батареї підключаються входом до трубі, що подає, а виходом - до зворотного, і іншого сполучення між цими трубами немає. Паралельне підключення дозволяє рівномірно прогрівати всі прилади, що підвищує ефективність роботи і комфорт;
3. Колекторно-променеве підключення передбачає подачу теплоносія в розподільний колектор подачі, звідки розходяться труби до входу кожного радіатора. З вихідних отворів труби повертаються в зворотний колектор, а звідти вода надходить в котел. Такий підхід дозволяє організувати багатоконтурні системи теплих підлог і великих будинків з безліччю кімнат.

Однотрубна організація подачі підійде для невеликих будинків з природною циркуляцією, або для окремих приміщень - літніх кухонь, майстерень, саун і т.д.

Двотрубна схема вважається більш ефективною за рахунок рівномірного прогріву приладів, можливості регулювання температури в окремих приміщеннях, більш точного управління коштами автоматики. Вона підійде для будь-якого типу будівель і використовується найбільш часто.

Колекторна розводка є найбільш ефективною і просунутої, проте її ціна відчутно вище за рахунок більшої кількості труб, необхідності в додатковому обладнанні, арматурі, а також за рахунок складного монтажу і розрахунку.

Зверніть увагу! Сьогодні найбільш часто зустрічаються двотрубні і змішані розводки, які можуть комбінуватися з колекторами теплих підлог.

висновок

Водяне опалення - це єдина дійсно ефективна по співвідношенню ціни і якості система забезпечення теплом. При цьому треба розуміти, що обладнання та схеми організації постійно вдосконалюються, і порівняння модних альтернативних систем зі старими видами водного опалення абсурдно і непереконливо. Відео допоможе вам краще розібратися в цьому питанні.