Содержание
Разновидности схем разводки отопления в многоэтажном доме
Устройство и принцип работы централизованного отопления многоквартирного дома
Теперь разберемся в устройстве отопления в многоквартирном доме. Поскольку каждое здание подключается к общей теплосети, на трубопроводах подачи в дом устанавливаются задвижки. От одной подающей трубы может питаться 1-2 тепловых узла. После задвижек следуют грязевики. В них оседают различные примеси и соли металлов, образующиеся в трубопроводе при контакте с нагретой водой. Грязевики продлевают срок службы отопительных сетей.
После них идет врезка труб горячего водоснабжения. Одна труба установлена на подающем трубопроводе, а другая – на трубе с обраткой. Поскольку температура теплоносителя в трубах подачи может доходить до 130°С, в холодное время года горячая вода берется из обратки, где теплоноситель не горячее 70 градусов. В теплый сезон ГВС переключается на забор с труб подачи.
После врезки ГВС следует главный элемент системы – элеваторный узел. Здесь перегретый теплоноситель охлаждается до требуемой температуры. Узел состоит из стального корпуса с соплом внутри, которое предназначено для подачи воды, идущей с ТЭЦ, с меньшим давлением, но более высокой скоростью. Это способствует подсосу теплоносителя из обратки. За счет смешивания горячей и охлажденной воды достигается оптимальная температура жидкости.
После элеватора следуют задвижки, которые отвечают за отключение отдельных подъездов или всей постройки от системы отопления. Летом эти задвижки закрыты, а в отопительный сезон их открывают. За задвижками устанавливаются спускные краны. Они предназначены для слива теплоносителя из сетей дома или для их заполнения водой после ремонта. Иногда этот вентиль соединяется с сетями холодного водоснабжения. На входе в дом или отдельные подъезды обязательно устанавливается тепловой счетчик.
Розливы и стояки
В многоквартирных домах чаще используется однотрубная разводка с верхней или нижней подачей теплоносителя в отопительные приборы. Трубопроводы подачи и обратки могут разводиться в подвале либо подающие трубы монтируют на чердаке (техэтаже), а обратка прокладывается в подвале.
Тепловые насосы воздух-воздух для отопления частного дома
Вертикальные стояки бывают следующих типов:
- с встречным движением теплового носителя снизу вверх;
- с попутным током теплоносителя;
- вода движется сверху вниз.
При реализации схемы с нижней подачей пары стояков соединяются перемычками. Эти перемычки устанавливаются в квартирах на верхнем этаже или на чердаке. В самой верхней точке соединяющей перемычки устанавливается воздухоотводчик, например, кран Маевского. Главный минус такого варианта в завоздушивании системы после каждого слива носителя. Поэтому приходится спускать воздух на каждой перемычке.
При верхней подаче на техэтаже дома монтируется расширительный бак с воздухоотводчиком, а также вентили для отключения каждого стояка. Если при прокладке разводки обеспечить правильный уклон, то теплоноситель можно быстро сливать.
Однако такая схема имеет насколько нюансов:
- Когда вода движется вниз, температура отдельных приборов постепенно уменьшается. Для компенсации теплопотерь увеличивают количество секций на нижних этажах либо применяют конвекторы большей площади.
- При запуске системы нужно на короткое время открывать воздухоотводчик на расширительном баке.
- Для слива теплоносителя с определенного стояка нужно перекрыть этот стояк на техэтаже, а потом перекрыть соответствующий вентиль в подвальном помещении. Только после этого можно сливать воду.
Способы получения и виды подачи горячей воды
По способу получения, системы ГВС разделяют на два типа:
- открытая,
- закрытая.
Горячее водоснабжение многоквартирного дома бывает в двух вариантах:
- с однотрубными стояками,
- с двухтрубными стояками.
Двухтрубная состоит из двух стояков:
- подающего,
- циркуляционного.
По стояку подающему нагретая вода идет в квартиры, а по циркуляционному — в центральную магистраль. Оба трубопровода находятся рядом. На циркуляционном стояке в ванных размещают полотенцесушители — изогнутые трубы, которые не только обогревают помещения, но и являются компенсаторами температурных изменений длины трубы. Вода в них уже не будет разбираться потребителями, а возвращается через центральную магистраль обратно в котельную.
В однотрубной схеме у каждого потребителя проходит один стояк – подающий, а все циркуляционные объединены в один «холостой». У него нет потребителей, и вода по нему возвращается в магистраль.
Полотенцесушители при такой схеме:
- размещаются на подающей трубе,
- ставятся электрические,
- подключают к лежаку отопления.
В последнем случае полотенцесушители работают только во время сезона отопления.
При любой схеме разводки ГВС многоквартирного дома должно иметь возможность спуска периодически возникающих воздушных пробок. При верхней разводке для подобных целей врезаются автоматические сбросные клапаны, при нижней воздух можно удалить через верхний водозаборный кран.
Заключительный этап работ
На последнем этапе производится подключение радиаторов, при этом их внутренний диаметр и объем секций рассчитывается с учетом типа подачи и скорости остывания теплоносителя. Поскольку централизованное отопление представляет собой сложную систему взаимосвязанных компонентов, то произвести замену радиаторов или ремонт перемычек в конкретной квартире довольно сложно, ведь демонтаж какого-либо элемента способен вызвать перебои в работе теплоснабжения всего дома.
Поэтому владельцам квартир, использующим для обогрева центральное отопление, не рекомендуется самостоятельно проводить какие-либо манипуляции с радиаторами и системой трубопроводов, поскольку малейшее вмешательство может обратиться в серьезную проблему.
В целом же, грамотно разработанная, продуктивная схема отопления жилого многоквартирного дома позволяет добиться неплохих показателей в вопросах теплоснабжения и обогрева.
Водопровод противопожарный.
В соответствии с требованиями СНиП РК 4.01-41-2006 «Внутренний водопровод и канализация зданий», в здании предусмотрены пожарные краны. Расход воды на внутреннее пожаротушение составляет одна струя с расходом воды q=2.6 л/с. Кольцевая сеть противопожарного водопровода выполняется из стальных водогазопроводных труб по ГОСТ 3262-75*. Пожарные краны устанавливаются на высоте h=1.35м над полом межквартирного холла и размещаются в шкафчиках, имеющих отверстие для проветривания, приспособленных для их опломбирования и визуального осмотра без вскрытия. У каждого пожарного крана предусмотрена кнопка «Пуск». Шкафы ПК оборудуются рычагами, предназначенными для открытия пожарных кранов. Для снижения избыточного давления у пожарных кранов расположенных на 1,2 этажах предусмотрена установка диафрагм с центральным отверстием ∅16мм. В пожарных шкафах предусмотрено место для 2-х огнетушителей объемом 10 литров.
Принцип работы
Главной характеристикой двухтрубной системы является наличие индивидуальной магистрали подачи воды в каждый радиатор. В этой схеме каждая из батарей снабжена двумя отдельными трубами: подводящей воду и отводящей. К батареям теплоноситель течет снизу вверх. Остывшая вода возвращается по обратным стоякам в обратную магистраль, а по ней в котел.
В многоэтажном помещении уместно ставить именно двухтрубную конструкцию с вертикальным расположением магистрали и нижней разводкой. В этом случае разница температур между теплоносителем в подающей трубе и обратке создает сильное давление, увеличивающееся по мере повышения этажа. Давление помогает воде продвигаться по трубопроводу.
В рассматриваемом нижнем соединении труб котел должен находиться в углублении, так как батареи и отопительные приборы должны быть выше для обеспечения равномерной доставки воды к ним.
Воздух, который накапливается, удаляется кранами Маевского или спускниками, они монтируются на всех отопительных приборах. Применяют также автоматические сбросники, которые фиксируются на стояках или специальных воздухоотводных линиях.
Схема однотрубного отопления что нужно учитывать
В одно- и двухэтажных домах возможно использование как вертикальной, так и горизонтальной однотрубной системы отопления.
При этом для верхней разводки нужно чердачное помещение, что удобно далеко не всегда. Как правило, движение теплоносителя в отопительной системе естественное. С целью увеличения скорости циркуляции теплоносителя предусматривается включение в систему насоса.
Простая однотрубная схема отопления: 1 — котел; 2 — главный стояк; 3 — расширительная труба; 4 — обратные стояки; 5 — верхняя разводка; 6 — воздухосборник; 7 — расширительный бак; 8 — циркуляционный насос; 9 — обратная линия.
Регулирующая и запорная арматура нужна для перекрытия аварийного участка при выполнении профилактических и ремонтных работ, перераспределения потока теплоносителя, замены сломавшегося элемента. Это практично, быстро и очень удобно. Обязательные условия, без которых не получится сделать правильную однотрубную отопительную систему: схема расположения элементов системы для конкретно взятого помещения, расположение развязки труб, подключение к нагревательному котлу; места расширительного бака, установки радиаторов, запорной арматуры и насосов; сливных кранов и т.п.
В соответствии с площадью дома выбираются различные варианты устройства отопительной системы. Для частных домов площадью до 150 м² будет достаточно устройства отопительной системы, циркуляция антифриза или воды в которой происходит естественным путем. Благодаря разности плотности теплоносителя на разных участках батарей такая система, схема которой представлена на ИЗОБРАЖЕНИИ 2, будет работать сбалансировано.
Если площадь дома превышает 150 м², то нужно использовать систему принудительной циркуляции. Для этого устанавливается водяной насос подходящей мощности.
В любом случае радиаторы нужно дополнительно оснастить кранами (вентилями), установка которых даст возможность в необходимое время перекрывать подачу воды на конкретно взятом участке магистрали. Это нужно для изолирования определенного участка при выполнении ремонтных работ и сохранения обогрева других помещений. В то же время остальные помещения в здании будут обогреваться в штатном режиме.
Система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией
Владельцы собственных загородных домов знают, что отопление жилья – задача первостепенная и дорогостоящая, но она облегчается тем, что практически все существующие схемы отопления можно повторить самостоятельно, не прибегая к платным услугам профессионалов
Дом в один или два этажа – неважно, так как по закупкам и трудозатратам показатели увеличатся не в два раза, а меньше. Сэкономить еще немного поможет реализация схемы отопления с естественной циркуляцией (в быту ее называют просто – «гравитация» или «физика»), в которой не предполагается включение в работу циркуляционного насоса и сопутствующей фурнитуры. Тем более что схема обкатана десятилетиями, и за это время сбоев не показала, так как состоит из минимального количества узлов и деталей
Тем более что схема обкатана десятилетиями, и за это время сбоев не показала, так как состоит из минимального количества узлов и деталей.
Неисправности
Какие нарушения в работе системы водоснабжения владелец квартиры может устранить самостоятельно? Вот несколько наиболее типичных ситуаций.
Течь вентилей
Описание: течь по штоку винтовых вентилей.
Типичное место течи показано стрелкой
- Причина: частичная выработка сальника или износ резинового уплотнительного кольца.
- Решение: открыть барашек вентиля до упора. При этом резьба на штоке подожмет снизу сальник, и течь прекратится.
Шум кранов
Описание: при открытии крана горячей или (реже) холодной воды слышен сильный шум и ощущается вибрация смесителя. Как вариант, источником шума может быть кран у ваших соседей.
Шумящий у соседей кран может стать источником массы отрицательных эмоций
Причина: деформировавшаяся и раздавленная прокладка на винтовой кранбуксе в полуоткрытом положении становится причиной непрерывной серии гидроударов. Ее клапан с периодичностью в доли секунды перекрывает седло в корпусе смесителя. На горячей воде давление, как правило, заметно больше, поэтому на ней эффект более выражен.
- Перекройте воду на квартиру;
- Выверните проблемную кранбуксу;
- Замените прокладку на новую;
- Снимите ножницами фаску у новой прокладки. Снятая фаска исключит биение клапана в турбулентной струе воды в дальнейшем.
Замена прокладки на винтовой кранбуксе
На фото керамическая кранбукса
Холодный полотенцесушитель
- Описание: полотенцесушитель в вашей ванной комнате остыл и не нагревается.
- Причина: если схема водоснабжения жилого многоквартирного дома использует непрерывную циркуляцию горячей воды, виноват воздух, оставшийся в перемычке между стояками после сброса воды (например, для ревизии и ремонта запорной арматуры).
- Решение: поднимитесь на верхний этаж и попросите ваших соседей стравить воздух из перемычки между стояками ГВС и полотенцесушителей.
Если это по какой-то причине это сделать невозможно, проблема может быть решена из подвала:
- Перекройте проходящий через вашу квартиру стояк ГВС, к которому подключены ваши подводки;
- Поднимитесь в квартиру и откройте до отказа краны горячей воды;
- После того, как через них из стояка выйдет весь воздух, закройте краны и откройте кран на стояке.
Если на стояке установлен сбросник, его можно перепустить прямо из подвала
Сразу после окончания отопительного сезона перепад между нитками трассы может быть нулевым
Традиционный подход или полная автоматизация
Если рассматривать варианты устройства отопления для многоквартирного дома с несколькими этажами, то однотрубная система в итоге создаст больше проблем. В перспективе можно предвидеть неравномерный прогрев и дополнительные затраты на повышение эффективности отопительной конструкции.
Если всё-таки выбрана однотрубная система, то самой сложной её частью станет тщательно рассчитанный профессиональный проект.
Сторонников этого варианта немало, их вдохновляет низкая себестоимость работы и старые дома, в которых такая система успешно функционирует уже много десятилетий.
Более гибкий вариант — сочетание двухтрубной и однотрубной систем. Он позволит и сэкономить, и воспользоваться преимуществами той и другой системы.
Установка узлов системы водоснабжения
Типичная схема разводки водопроводной системы со скважиной или колодцем может применяться для последовательной проводки трубопровода.
Она состоит из таких узлов:
- Насосное оборудование. Для глубокого колодца более 8-ми метров или скважины подойдет только погружной насос. Для неглубоких источников можно использовать насосные станции в сборке или поверхностные насосы.
- Переходной ниппель. Нужен для соединения со следующими элементами системы, которые в большинстве случаев имеют отличный от выхода из насоса диаметр.
- Обратный клапан. Предотвращает вытекание воды из системы в момент простаивания насоса, падения напора воды.
- Труба. Применяются трубы из полипропилена, стали, металлопластика или других материалов. Выбор зависит от разводки (наружной или внутренней, скрытой или открытой), цены самого материала, простоты монтажа. Трубопровод, подводящий воду в дом, снабжается теплоизоляционным слоем.
- Водоразборная арматура. Используется для соединения труб, перекрытия подачи воды, монтажа трубопровода под углом и т. д. К ней можно отнести: фитинги, краны, водорозетки, тройники и т. д.
- Группа фильтров. Предназначена для защиты оборудования от попадания твердых и абразивных частиц, снизит содержание железа в воде и смягчит ее.
- Бак гидроаккумулятора. Требуется для создания и поддержания стабильного напора воды, предотвращения частого срабатывания насоса.
- Группа безопасности. Необходима для контроля давления в системе — реле давления, манометр и реле сухого хода. Приборы автоматического регулирования помогают поддерживать стабильный напор в системе и продлевать срок эксплуатации оборудования.
Все элементы системы подключаются в определенной последовательности. Подробнее очередность можно рассмотреть на схеме. Далее установку системы описано на примере коллекторной разводки, как более сложной.
Простая схема системы водоснабжения дает возможность представить, как должна выполняться разводка от источника до крайней точки потребления (+)
Коллекторный узел в частном доме устанавливается в специальных помещениях — бойлерных или котельных — специально отведенных комнатах жилого дома, в подвальных и полуподвальных помещениях.
В этажных домах коллекторы устанавливаются на каждом этаже. В небольших домах систему можно разместить за смывным бачком в туалете или спрятать в специальном шкафу. Чтобы сэкономить водопроводные трубы, коллектор располагают поближе к большему количеству сантехнических приборов, на примерно одинаковом расстоянии от них.
Монтаж коллекторного узла, если следовать по направлению воды, проводят в такой очередности:
- На участке соединения коллектора с основной трубой подачи воды устанавливают запорный кран для отключения в случае необходимости всей системы.
- Далее монтируют осадочный фильтр, который задерживает крупные механические взвеси, способные привести к поломке оборудования.
- Затем проводят установку еще одного фильтра, который будет изымать из воды более мелкие включения (в зависимости от модели — частицы от 10 до 150 микрон).
- Следующий в схеме установки — обратный клапан. Он перекрывает обратный ток воды при падении давления.
После установки вышеперечисленного оборудования к трубе подачи воды подключают коллектор с таким количеством выводов, которое соответствует числу точек водопотребления в доме. Если в доме еще не все сантехнические приборы подключены, то на невостребованные выводы коллекторного узла ставятся заглушки.
Монтаж водопроводных веток горячей и холодной водопроводной системы одинаков при центральном водоснабжении. Немного иначе проходит установка в доме: один из отводов холодной воды коллектора подключают к водонагревателю, откуда горячую воду направляют на отдельный коллекторный узел
Оценка
Преимущества
Чем лучевая система отопления лучше последовательной? Вот типичный список аргументов ее сторонников:
- Минимальный разброс температур между отопительными приборами. Они запитаны от общего коллектора и питаются с одной подающей нитки;
- Удобство управления. Из коллекторного шкафа вы можете изменить температуру любого участка системы отопления;
Коллекторный шкаф — узел управления отоплением во всем доме.
- Независимая регулировка температуры приборов. Если вы прикроете или полностью отключите любой из них, это никак не скажется на работе остальных батарей;
- Скрытая прокладка подводок. Уложенные в стяжку или штробы, они не будут портить дизайн жилого помещения.
Подводки отопительных приборов будут скрыты настеленным по лагам полом.
Недостатки
Вначале — несколько критических комментариев к тем свойствам коллекторной разводки, которые я упомянул в числе ее преимуществ.
- В двухтрубной последовательной системе тоже можно получить одинаковую температуру батарей. При тупиковой разводке она достигается балансировкой системы (то есть дросселированием подводок ближних к котлу батарей), при попутной разводке температура на всех отопительных приборах будет одинаковой и без балансировки;
Петля Тихельмана, или двухтрубная система с попутным движением теплоносителя. Температура всех радиаторов одинакова без балансировки.
- Управлять температурой воздуха в комнате удобнее всего непосредственно из нее. Если вам нужно идти через весь дом к коллекторному шкафу для того, чтобы уменьшить нагрев батареи — это, согласитесь, вовсе не выглядит преимуществом;
- Независимая регулировка температуры радиаторов возможна в любой двухтрубной системе. При однотрубной разводке она тоже достижима: достаточно подключать батареи не в разрыв розлива, а параллельно ему.
Подключение радиатора параллельно розливу в однотрубной ленинградке. Краны на подводке позволяют уменьшить нагрев батареи, не влияя на работу остальных отопительных приборов.
И собственно недостатки:
- Дорого. Суммарная длина отопительных подводок в случае лучевой разводки труб будет в несколько раз больше, чем при последовательном подключении батарей;
- Сложно. Штробление стен или заливка стяжки с коллекторной разводкой возможны только на стадии капитального ремонта частного дома или квартиры. Между тем развести батареи последовательно можно и после окончания чистового ремонта: из грязных работ предстоит только бурение стен под розливы;
Отопление с последовательным подключением радиаторов можно развести после окончания чистовой отделки.
Ненадежно. Для работы системы отопления нужен циркуляционный насос, что делает ее энергозависимой. При остановке циркуляции (например, в случае длительного отключения электричества) вода в трубах замерзнет. Отогреть скрытые в полу или стенах подводки куда сложнее, чем проложенные открыто розливы.
Подводка ниже соединения с радиатором заполнена водой. Слить ее полностью невозможно.
Выводы
На мой взгляд, лучевая разводка оправдана лишь в одном случае: если вы монтируется водяные теплые полы.
Аргументы? К вашим услугам:
- Длина одного контура теплого пола не может превышать 120 метров из-за высокого гидравлического сопротивления труб, поэтому в доме в любом случае будет несколько параллельных контуров;
- Параллельные контуры удобнее всего подключить к выводам распределительного коллектора. Альтернативные способы монтажа подразумевают открытую прокладку розливов и открытый монтаж дросселей или термоголовок, что, сами понимаете, идет вразрез с эстетикой.
Водяной теплый пол: коллекторная разводка полностью оправдана.
Высокотемпературную систему радиаторного отопления дешевле, проще и разумнее развести последовательно.
Вид розлива
Естественная циркуляция воды в системе отопления зависит от принципа подачи теплоносителя от котла к отопительным приборам. Различаются контуры с нижним и верхним розливом.
Нижний розлив дает возможность обойтись без монтажа высоких вертикальных труб – коммуникации прокладывают на уровне пола. Такой вариант пригоден только для однотрубных контуров и относится к малоэффективным без установки циркуляционного насоса.
Верхний розлив – оптимальный вариант, поскольку распределительная труба двухтрубной системы располагается под потолком и обеспечивает активную подачу нагретого теплоносителя в каждый радиатор, из которого остывшая вода уходит в трубу обратки, размещенную вдоль пола. Для однотрубной системы розлив верхнего типа также предпочтительнее.
Двухтрубная система отопления с верхним розливом
Автоматическая коллекторно-лучевая система
Подачу теплоносителя в радиаторы, включенные по лучевой разводке, можно сделать автоматически регулируемой. В этом случае на термоклапаны обратного коллектора (позиция 2 на рис. «Комплектный коллекторный блок») вместо пластиковой крышки ручного управления (позиция 4 по рис. «Комплектный коллекторный блок») устанавливается малогабаритный электромеханический сервопривод, соединяемый кабелем с аналоговым термостатом или контроллером. Радиаторы подключаются к отопительным трубам вообще без арматуры (можно установить шаровые краны).
Габариты сервопривода термоклапана.
Подобная схема имеет повышенные капитальные затраты, одновременно обеспечивая повышенный уровень комфорта. желаемая пользователем температура воздуха может задаваться с панели управления комнатного термостата, сигналы которого отрабатываются сервоприводами на термоклапанах коллектора-«обратки». Управлять системой может т.наз хронотермостат, предоставляющий пользователю возможность задания программы регулирования температуры на неделю с дифференцированием по дням недели и времени суток.
Заключение
Система отопления с коллекторно-лучевой разводкой труб предоставляет пользователю возможности гидравлической балансировки и индивидуальной настройки режимов работы отопительных приборов. Некоторое увеличение длины труб при лучевой разводке заведомо компенсируется уменьшением их диаметра и простотой монтажа.
Как реализовать альтернативное отопление частного дома
Двухтрубная система отопления частного дома — классификация, разновидности и практические навыки проектирования
Однотрубная и двухтрубная разводка отопления в частном доме
Основные схемы
Существуют следующие схемы горизонтального отопления.
Однотрубная магистраль
Постоянно двигаясь от источника к источнику, нагревательная жидкость, держит заданную температуру. Данная система отопления имеет отличные технические показатели, сочетающиеся с небольшой ценой.
- минимальные затраты;
- простота в сборке;
- высокий уровень износостойкости;
- подходят для обогрева большой площади.
- ограничения в регулировке температуры в каждом отдельном источнике тепла;
- хрупкость при механических повреждениях.
Так же стоит учесть тот факт, что в цепочке каждый последующий радиатор должен быть больше предыдущего – это предусмотрено для того, чтобы не снижался коэффициент полезного действия. Для обогрева большой площади необходимо устанавливать коллекторы отопления чаще, чтобы вода, проходящая в трубах, не успела остыть.
Двухтрубная магистраль
Для большего коэффициента полезного действия нужно установить радиаторы. В частном доме обычно их устанавливают под окном, но Вы можете «обогревать» северную сторону, так как она самая холодная.
Таким образом, при неисправности Вам не нужно отключать всю систему отопления сразу, а только конкретный «узел». Наличие компенсаторов обязательно, так как перепады давления могут привести к поломке. Как показала практика, радиаторы хорошо справляются с перепадами давления, резкими напорами воды и не замерзают даже при минусовой температуре.
Поквартирная реверсивная система является замкнутой и имеет ряд преимуществ:
- Одинаковая температура на выходе и входе.
- Подходит для отопления многоэтажного дома, коттеджа, склада.
- Возможность отключения/включения системы, конкретно на определенном участке. Это удобно, так как этот факт значительно упрощает ремонт.
трудность в регулировании температуры при разветвленной системе.
Двухтрубная коллекторная параллельная магистраль
Для удешевления конструкции используются полиэтиленовые или полимерные трубы, которые отличаются высокой прочностью.
Система подключается прямо к коллектору, который равномерно распределяет поступающее тепло по всей площади покрытия.
Особенности строения коллекторной системы отопления: обратная и подающая подводка работает автономно, далее, по трубопроводам проходит тепло к радиаторам, затем возвращается. Охлажденная жидкость снова нагревается и возвращается к радиаторам. Получается замкнутый цикл, регулируемый автоматически.
Обязательно наличие качественного циркуляционного насоса, так как от него будет зависеть производительность всей системы.
Щиток, вмещающий в себя все оборудование, может располагаться в коридоре или санузле. Если данный вид отопления устанавливается в многоквартирном жилом доме, то щиток можно установить в подвальном помещении.
- минимальные затраты на трубы;
- скрытая установка, за стеной (в полу);
- возможность связывать оборудование в цельную конструкцию;
- малая стоимость (отсутствие дорогостоящих элементов фиксации);
- монтаж осуществляется даже на больших площадях;
- равномерность подачи тепла исключает появление гидроударов.
- сложность в монтаже, так как зачастую система представляет собой целую сеть из маленьких подсистем;
- использование в системе труб одного диаметра.
Пластиковые трубы не подвержены коррозии, хорошо переносят перепады температур и отлично зарекомендовали себя при минусовых температурах.
Благодаря своей конструкции, двухтрубные системы имеют больше преимуществ, так как вода не остывает при постоянном движении. Тепло распределяется равномерно, что создает приятный климат в квартире.
Периодически проверяйте работоспособность термостата, он регулирует тепло и отражает показатели. Приемлемую температуру в радиаторах круглосуточно поддерживают теплорегуляторы: в зависимости от погоды, снижаются затраты потребителя на отопление в несколько раз.
Профессиональные инженеры помогут составить план-схему именно для вашего дома, учитывая все особенности оборудования и площадь. Доверяйте монтаж высококвалифицированным специалистам имеющим опыт работы в данной сфере. Высокая эффективность при наименьших затратах, обеспечит комфорт и тепло в Вашем доме.
Смотрите видео, в котором специалист разъясняет, как сделать коллекторную горизонтальную разводку отопления:
Конструктивные особенности схемы отопления
В цепи отопления за элеваторным узлом находятся разные задвижки. Их роль нельзя недооценивать, поскольку они дают возможность регулировать отопление в отдельных подъездах или в целом доме. Чаще всего регулировка задвижек осуществляется вручную сотрудниками теплоснабжающей компании, если возникает такая необходимость.
В современных зданиях нередко используются дополнительные элементы, вроде коллекторов, тепловых счетчиков на батареи и другого оборудования. В последние годы почти каждая система отопления высотных зданий оснащается автоматикой, чтобы минимизировать вмешательство человека в работу конструкции (прочитайте: «Погодозависимая автоматика систем отопления — об автоматике и контроллерах для котлов на примерах «). Все описанные детали позволяют добиться лучшей производительности, повышают КПД и дают возможность более равномерно распределять тепловую энергию по всем квартирам.
Классификация по направлению движения теплоносителя
В зависимости от направления движения подающего и обратного теплоносителя относительно друг друга системы отопления проектируют трех наиболее распространенных схем: тупиковая, с попутным движением теплоносителя и коллекторная (лучевая).
Тупиковые схемы движения теплоносителя
В тупиковых (стандартных) системах отопления теплоносители движутся в противотоке, наиболее удаленная ветка радиаторов от котла имеет большее сопротивление, чем так которая находится ближе. Поэтому возможно возникновение ситуации, когда происходит неравномерный прогрев ближайших радиаторов. Для того чтобы этого избежать необходимо создать дополнительное сопротивление в более коротких циркуляционных кольцах, то есть установить балансировочную арматуру.
Попутные схемы движение теплоносителя
При попутном движении теплоносителя параллельно в подающей и обратной трубе системы отопления все циркуляционные кольца, то есть ветки с радиаторами, находятся в одинаковых условиях. То есть как трубопроводы, так и стояки или радиаторы гидравлически сбалансированы между собой. Однако такие системы наиболее металлоемки по сравнению со стандартными, а также требуют прокладки гораздо большей длины трубопроводов Это отражается, прежде всего, на стоимости системы и цене монтажных работ. Поэтому попутные схемы в жилищном строительстве применяются наиболее редко.
Коллекторные схемы отопления
Идеальным вариантом для коттеджного и жилищного строительства в целом является применение коллекторной схемы системы отопления.
Такая система представляет собой установленный на этаже или в котельной коллекторный шкаф, в котором кроме запорной и балансировочной арматуры устанавливаются коллектора с выходами либо на радиаторную ветку либо на каждый прибор отопления. Такая система также является гидравлически стабильной и легко поддающаяся регулировке отдельных самых удаленных веток или нагруженных по тепловой мощности. При планировании лучевой схемы системы отопления можно к каждому выходу коллектора подключать каждый радиатор в отдельности, а трубопроводы прокладывать скрытым способом. При этом отрезок трубопровода должен быть выполнен из цельного куска трубы.
Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией старые достоинства и новые возможности
Сегодня наблюдается возврат интереса инженерного сообщества к такому инструменту теплоснабжения как однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией в многоэтажном и индивидуальном строительстве. В начале 90-х годов она была отвергнута отечественными инженерами-теплотехниками после трех десятков лет безальтернативного и повсеместного преобладания в зданиях любой этажности и назначения. Традиционное, принципиально неуправляемое однотрубное отопление не вписывалось в концепцию энергоэффективного жилья, и в последние два десятилетия повсеместно вытеснялось двухтрубным. Но современные однотрубные конструкции соединяют свои традиционные достоинства (гидравлическую устойчивость, экономичность) с возможностью регулирования отопительных приборов, как в двухтрубных аналогах.
Обратка и подача в многоквартирном доме
Квартира в многоэтажном доме – это городская альтернатива частным домам, и в квартирах проживает очень большое количество людей. Популярность городских квартир не является странной, ведь в них есть все, что требуется человеку для комфортного проживания: отопление, канализация и горячее водоснабжение. И если два последних пункта не нуждаются в особом представлении, то схема отопления многоэтажного дома требует детального рассмотрения. С точки зрения конструктивных особенностей, централизованная система отопления в многоквартирном доме имеет ряд отличий от автономных конструкций, что позволяет ей обеспечить дом тепловой энергией в холодную пору года.
Особенности отопительной системы многоквартирных домов
При оборудовании отопления в многоэтажных домах необходимо в обязательном порядке соблюдать требования, устанавливаемые нормативной документацией, к которой относятся СниП и ГОСТ. В этих документах указано, что отопительная конструкция должна обеспечивать в квартирах постоянную температуру в пределах 20-22 градусов, а влажность должна варьироваться от 30 до 45 процентов.
Несмотря на наличие норм, многие дома, особенно из числа старых, не соответствуют данным показателям. Если это так, то в первую очередь нужно заняться установкой теплоизоляции и поменять отопительные приборы, а уже потом обращаться в теплоснабжающую компанию. Отопление трехэтажного дома, схема которого изображена на фото, можно приводит в качестве примера хорошей отопительной схемы.
Чтобы достичь необходимых параметров, используется сложная конструкция, требующая качественного оборудования. При создании проекта отопительной системы многоквартирного дома специалисты используют все свои знания, чтобы достичь равномерного распределения тепла на всех участках теплотрассы и создать сопоставимое давление на каждом ярусе здания. Одним из неотъемлемых элементов работы такой конструкции является работа на перегретом теплоносителе, что предусматривает схема отопления трехэтажного дома или других высоток.
Как это работает? Вода поступает прямо с ТЭЦ и разогрета до 130-150 градусов. Кроме того, давление увеличено до 6-10 атмосфер, поэтому образование пара невозможно – высокое давление будет прогонять воду по всем этажам дома без потерь. Температура жидкости в обратном трубопроводе в таком случае может достигать 60-70 градусов. Конечно, в разное время года температурный режим может меняться, поскольку он напрямую завязан на температуру окружающей среды.
Назначение и принцип действия элеваторного узла
Выше было сказано, что вода в отопительной системе многоэтажного здания разогревается до 130 градусов. Но такая температура не нужна потребителям, и нагревать батареи до такого значения абсолютно бессмысленно, независимо от этажности: система отопления девятиэтажного дома в данном случае не будет отличаться от любой другой. Объясняется все довольно просто: подача отопления в многоэтажных домах завершается устройством, переходящим в обратный контур, которое называется элеваторным узлом. В чем смысл этого узла, и какие функции на него возложены?
Разогретый до высокой температуры теплоноситель попадает в элеваторный узел, который по принципу своего действия похож на инжектор-дозатор. Именно после этого процесса жидкость осуществляет теплообмен. Выходя через элеваторное сопло, теплоноситель под высоким давлением выходит через обратную магистраль.
Кроме того, через этот же канал жидкость поступает на рециркуляцию в отопительную систему. Все эти процессы в совокупности позволяют смешивать теплоноситель, подводя его к оптимальной температуре, которой достаточно для обогрева всех квартир. Использование элеваторного узла в схеме позволяет обеспечить наиболее качественное отопление в высотных домах, независимо от этажности.
Конструктивные особенности схемы отопления
В современных зданиях нередко используются дополнительные элементы, вроде коллекторов, тепловых счетчиков на батареи и другого оборудования. В последние годы почти каждая система отопления высотных зданий оснащается автоматикой, чтобы минимизировать вмешательство человека в работу конструкции (прочитайте: "Погодозависимая автоматика систем отопления – об автоматике и контроллерах для котлов на примерах"). Все описанные детали позволяют добиться лучшей производительности, повышают КПД и дают возможность более равномерно распределять тепловую энергию по всем квартирам.
Разводка трубопровода в многоэтажном доме
Как правило, в многоэтажных домах используется однотрубная схема разводки с верхним или нижним розливом. Расположение прямой и обратной трубы может варьироваться в зависимости от множества факторов, включая даже регион, где расположено здание. Например, схема отопления в пятиэтажном доме будет конструктивно отличаться от отопления в трехэтажных зданиях.
При проектировании отопительной системы учитываются все эти факторы, и создается наиболее удачная схема, позволяющая довести все параметры до максимума. Проект может предполагать различные варианты розлива теплоносителя: снизу вверх или наоборот. В отдельных домах устанавливаются универсальные стояки, которые обеспечивают поочередность движения теплоносителя.
Типы радиаторов для обогрева многоквартирных домов
В многоэтажных домах нет единого правила, позволяющего использовать конкретный вид радиатора, поэтому выбор особо не ограничивается. Схема отопления многоэтажного дома довольно универсальна и имеет хороший баланс между температурой и давлением.
К основным моделям радиаторов, используемых в квартирах, можно отнести следующие устройства:
- Чугунные батареи. Нередко используются даже в самых современных зданиях. Дешево стоят и очень легко монтируются: как правило, установкой данного типа радиаторов владельцы квартир занимаются самостоятельно.
- Стальные отопители. Этот вариант является логичным продолжением разработок новых отопительных приборов. Будучи более современными, стальные панели отопления демонстрируют хорошие эстетические качества, довольно надежны и практичны. Очень хорошо сочетаются с регулирующими элементами отопительной системы. Специалисты сходятся во мнении, что именно стальные батареи можно назвать оптимальными при использовании в квартирах.
- Алюминиевые и биметаллические батареи. Изделия, изготовленные из алюминия, очень ценятся владельцами частных домов и квартир. Алюминиевые батареи имеют самые лучшие показатели, если сравнивать с предыдущими вариантами: отличные внешние данные, небольшой вес и компактность отлично сочетаются с высокими эксплуатационными характеристиками. Единственный минус этих устройств, который нередко отпугивает покупателей – высокая стоимость. Тем не менее, специалисты не рекомендуют экономить на отоплении и считают, что такое вложение окупится довольно быстро.
Правильный выбор батарей для централизованной системы отопления зависит от рабочих показателей, которые присущи теплоносителю в данном районе. Зная скорость остывания теплоносителя и тем его движения, можно рассчитать необходимое количество секций радиатора, его размеры и материал. Не стоит забывать и о том, что при замене отопительных приборов необходимо проследить за соблюдением всех правил, поскольку их нарушение может привести к возникновению дефектов в системе, и тогда отопление в стене панельного дома не будет выполнять свои функции (прочитайте: "Трубы отопления в стене").
Выполнять ремонтные работы в отопительной системе многоквартирного дома самостоятельно также не рекомендуется, особенно в том случае, если это отопление в стенах панельного дома: практика показывает, что жильцы домов, не имея соответствующих знаний, способны выбросить важный элемент системы, посчитав его ненужным.
Централизованные системы отопления демонстрируют хорошие качества, но их нужно постоянно поддерживать в рабочем состоянии, а для этого нужно следить за многими показателями, включая теплоизоляцию, износ оборудования и регулярной замены отработавших свое элементов.
Как устроено отопление жилого дома? Рост тарифов побуждает к переходу на автономный обогрев квартиры; но отказ от центрального отопления в многоквартирном доме помимо массы бюрократических препон означает и ряд технических проблем. Чтобы понять пути их решения, нужно представить себе схему разводки теплоносителя.
Устройство отопительной системы
Элеваторный узел
Система отопления жилых домов начинается с входных задвижек, отсекающих дом от трассы. Именно по их ближнему к внешней стене фланцу проходит раздел зон ответственности жилищников и тепловиков.
Далее в сторону домового контура отопления расположены:
- Врезки ГВС на подающем и обратном трубопроводе. Реализация может быть разной: на каждом трубопроводе может присутствовать одна или две врезки; во втором случае между врезками монтируется фланец с подпорной шайбой, создающей разницу давлений для обеспечения непрерывной циркуляции. Это необходимо, чтобы в стояках ГВС вода была горячей круглосуточно, а запитанные от горячего теплоснабжения полотенцесушители оставались горячими.
Полезно: зимой при температуре подачи ниже 90С ГВС в этом случае подключается между врезками на подаче, выше — на обратке. Летом режим циркуляции системы горячего водоснабжения — из подачи в обратку.
- Собственно элеватор отопления — ключевой узел, обеспечивающий отопление многоэтажного дома. В нем более горячая вода с подачи благодаря большему давлению подается через сопло в раструб и через подсос вовлекает часть воды из обратного трубопровода в повторный цикл циркуляции через контур отопления. Именно диаметром сопла выполняется регулировка отопления в многоквартирном доме — им определяется реальный перепад внутри системы отопления и температура смеси, а значит — и отопительных приборов.
- Домовые задвижки позволяют отсечь контур отопления. Зимой они открыты, на лето перекрываются.
- После них монтируются сбросы — вентиля для осушения или перепускания системы. В некоторых случаях система отопления жилого дома соединяется через вентиль с системой холодного водоснабжения — исключительно для того, чтобы обеспечить возможность заполнения радиаторов на лето холодной водой.
Розливы и стояки
Под словом «розлив» среди профессионалов понимается как направление циркуляции воды, так и толстая труба, по которой вода поступает к стоякам.
Типичное отопление 5-этажного дома выполнено с нижним розливом. Трубы подачи и обратки разведены по внешнему контуру дома в подвале. Каждая пара стояков представляет собой перемычку между ними. Стояки соединяются между собой наверху — в квартире верхнего этажа или на чердаке.
- Вынесенные на чердак перемычки — зло в чистом виде. Обеспечить идеальную теплоизоляцию чердака и поддержание в нем постоянной положительной температуры практически нереально. Любая остановка отопления означает, что уже через полчаса в перемычках вместо воды находится лед.
- В верхней точке перемычки монтируется воздушник. В типичных домах советской постройки он представляет собой простейшую и крайне отказоустойчивую конструкцию — кран Маевского.
Нижний розлив связан с проблемным запуском циркуляции после каждого сброса: перемычки завоздушиваются, и для нормальной работы всех стояков приходится стравить воздух из каждой перемычки. Попасть во все квартиры слесарям бывает, мягко говоря, проблематично.
Устройство отопления в девятиэтажке советской постройки зачастую несколько иное: розлив подачи вынесен на чердак. Там же смонтирован расширительный бак с вентилем-воздушником; там же — один из пары вентилей, отсекающих каждый стояк.
После остановки и сброса отопления проблемы с разморозкой наблюдаются крайне редко:
- При прокладке розлива с правильным уклоном и открытом воздушнике ВСЯ вода из розлива и верхней части стояков сбрасывается в считанные секунды.
- Несмотря на теплоизоляцию, потери розлива достаточно велики для прогрева чердака даже при минимальной теплоизоляции помещения.
- Наконец, розлив — труба диаметром не меньше 40-50 миллиметров с большой тепловой инерционностью, которая даже с водой без циркуляции замерзнет никак не за пять минут.
У верхнего розлива есть еще ряд особенностей:
- Температура радиаторов линейно убывает от этажа к этажу, что обычно компенсируется их большим размером. Понятно, что внизу в отопительные приборы поступает уже остывший теплоноситель; поэтому отопление первого этажа обычно выполняется с максимальным количеством секций радиаторов или общей площади конвекторов.
Кроме того: в подвале температура обычно ниже, чем в квартирах. Потери через перекрытие на крайних этажах, как правило, куда больше.
- Запуск отопления очень прост: система заполняется; открываются обе домовые задвижки; затем на короткое время открывается воздушник на расширительном баке — и ВСЕ стояки вовлечены в циркуляцию.
- Сброс отдельного стояка, напротив, сложнее и связан с большим количеством перемещений. Вам нужно вначале найти и отключить нужный стояк на чердаке, затем найти и перекрыть второй вентиль в подвале и, лишь потом выкрутить заглушку или открыть сбросник.
Отопительные приборы
В домах советской постройки типичны два типа отопительных приборов:
- Чугунные секционные батареи отопления. Огромная масса и теплоотдача в 140-160 ватт на секцию, не очень эстетичный внешний вид и постоянные течи паронитовых прокладок между секциями последнее время сделали их непопулярными в городских квартирах.
- В 80-90 годах центральное отопление в многоквартирном доме часто монтировалось стальными конвекторами. Отопительный прибор представляет собой виток или несколько витков цельной трубы ДУ20 (3/4 дюйма) с напрессованными для увеличения теплоотдачи поперечными пластинами.
В тех же 90-х они массово менялись на радиаторы из-за весьма оптимистично рассчитанной строителями теплоотдачи: из-за недостатка финансирования температурный график выдерживался редко, и в квартирах было очень холодно.
Сейчас отопление жилых домов с ЦО обычно выполняется биметаллическими радиаторами, представляющими собой сердечник с каналами для движения воды из коррозионно-стойкой стали и алюминиевую оболочку с развитым оребрением. Цена секции довольно высока — 500-700 рублей; однако этот тип отопительных приборов совмещает крайнюю механическую прочность с прекрасной теплоотдачей (до 200 ватт на секцию).
При монтаже отопительных приборов своими руками стоит учитывать один важный момент: если перед радиатором ставится любая дросселирующая арматура (дроссель, вентиль, термостатическая головка), то перед ними, ближе к стояку должна в обязательном порядке присутствовать перемычка.
С чем связана эта инструкция? С тем, что в отсутствие перемычки ваш дроссель станет регулировать проходимость не вашего радиатора, а всего стояка. То-то будут рады ваши соседи…
Температурный режим
Есть ряд ограничений и норм, связанных с температурами внутри жилого помещения.
- В СНиП заложены следующие нормативы температур: жилые комнаты — 20С, угловые — 22С, кухня — 18С, ванная и совмещенный санузел — 25С. На них лучше ориентироваться и в том случае, если вы планируете перейти на автономный обогрев.
- Ни в одной инженерной коммуникации внутри жилого здания температура не должна превышать 95 градусов. Для дошкольных воспитательных учреждений норма еще ниже — 37 градусов. Именно поэтому в группах детсада можно видеть батареи настолько кошмарного размера.
Однако: в теплотрассе в это же время может быть и 140С на подаче.
Как обрезать отопление
Как отказаться от отопления в многоквартирном доме?
Документы
Документальную часть мы затронем лишь отчасти. Проблема весьма болезненная; разрешение на отключение от ЦО дается организациями крайне неохотно, и часто его приходится выбивать через суд. Вполне возможно, что в вашем случае будет куда полезнее не техническая статья, а консультация сведущего в Жилищном Кодексе юриста.
Основные этапы таковы:
- Уточняем, есть ли техническая возможность для отключения. Именно на этом этапе предстоит большая часть трений: ни ЖКХ, ни поставщики тепла не любят терять плательщиков.
- Готовятся технические условия для автономной системы отопления. Вам нужно вычислить примерное потребление газа (в случае, если будете отапливаться им) и показать, что вы способны обеспечить безопасный для конструкций здания температурный режим в квартире.
- Подписывается акт пожарного надзора.
- Если вы планируете установить котел с закрытой горелкой и отводом продуктов сгорания на фасад здания — вам потребуется разрешение, подписанное Санэпиднадзором.
- Лицензированная монтажная организация нанимается для составления проекта. Вам понадобится полный пакет документов — от инструкций к котлу до копии лицензии монтажников.
- После завершения монтажа представитель газовой службы приглашается для подключения котла и его первого запуска.
- Последний этап: вы ставите котел на постоянное сервисное обслуживание и уведомляете о переходе на индивидуальное отопление организацию-поставщика газа.
Техническая сторона
Отказ от отопления в многоквартирном доме связан с тем, что вам нужно демонтировать все отопительные приборы, не нарушив работу системы отопления. Как это делается?
В домах с нижним розливом стоит отдельно разобрать два случая:
- Если вы живете на верхнем этаже, вы получаете согласие нижних соседей и переносите перемычку между парными стояками к ним в квартиру. Тем самым вы полностью изолируете себя от ЦО. Разумеется, вам придется оплатить и сварочные работы, и монтаж воздушника, и косметический ремонт потолка у соседей.
- На среднем этаже демонтируются только отопительные приборы, причем со сваркой и срезанием подводок. В стояк врезается перемычка того же диаметра, что и остальная труба. Затем стояк по всей длине тщательно теплоизолируется.
Обратите внимание: отказ от ЦО не лишает вас обязанности предоставить ЖКХ доступ к проходящему через вашу квартиру стояку по первому требованию.
В случае верхнего розлива события развиваются по второму сценарию. Даже на верхнем этаже стояки отопления будут проходить через вашу квартиру, и соединяться с розливом наверху (читайте также статью «Проект отопления и особенности его составления»).
Заключение
Дополнительную информацию о том, как устроены отопительные системы жилых домов, вы найдете в прикрепленном к статье видео. Теплых зим!
Надёжность и производительность отопительной системы зависит от эффективной работы всех частей, входящих в неё.
К ним относятся: котёл для подогрева теплоносителя, определённым образом подсоединённые к нему и между собой радиаторы, расширительный бак, циркуляционный насос, запорная и регулирующая арматура, трубопровод необходимого диаметра.
Создание высокоэффективной системы отопления возможно, благодаря специальным знаниям и опыту в этой сфере деятельности. Немаловажную роль в рабочем процессе отопления помещения играет трубопровод обратки.
Обратка в системе отопления, что это такое
Обратка представляет собой часть трубопровода контура отопления, осуществляющая передачу охлаждённого теплоносителя, после его прохождения по системе через подключённые радиаторы, в котёл для повышения температуры. Теплоносителем в основном является вода, иногда антифриз.
Фото 1. Схема отопления с использованием твердотопливного котла. Обратка обозначена синим цветом.
Виды отопительных схем
Для многоэтажных зданий часто применяют однотрубную прямую систему разводки. Она не имеет чёткого разделения труб на подвод жидкости в радиаторы и обратку, поэтому полный контур условно делят на две равные части. Стояк, выходящий из котла, называют подача, а трубы, выходящие из последнего радиатора — обраткой. Преимущества этой схемы:
- экономия времени и материальных затрат;
- удобство и простота монтажных работ;
- эстетичный вид;
- отсутствие стояка обратки и последовательное расположение радиаторов (теплоноситель подаётся на 1-й, затем 2-й, 3-й и так далее).
Для однотрубной системы распространена вертикальная разводка с вертикальным контуром и подводом тепла сверху.
При двухтрубной системе разводки подразумевается установка двух замкнутых, параллельно подключённых, контуров, один из них обеспечивает функцию подвода теплоносителя к отопительному прибору (радиатору), второй — функцию его отвода (обратка).
Радиаторы подключаются несколькими способами:
- Нижний (или седельный, серповидный). Предусматривает подключение подвода и обратки к нижним соединительным отверстиям радиатора. На верхние отверстия устанавливают кран Маевского и заглушку. Применяют для систем, в которых трубы скрыты под полом или плинтусом. Целесообразны для многосекционных радиаторов, при небольшом числе секций потери тепла доходят до 15%.
- Боковой способ, пользуется популярностью. Трубы подсоединяют к радиатору с одной стороны: подвод теплоносителя через верх, обратку — через низ. Не подходит для приборов с большим числом секций.
Фото 2. Двухтрубная схема отопления с боковым типом подключения. Указана температура подачи и обратки.
- Диагональный (или боковой перекрёстный) способ подразумевает подачу горячей воды сверху, подключение обратки — снизу и с другой стороны. Подходит для радиаторов с числом секций не менее 14 шт.
- Третьим вариантом организации схемы отопления является гибридный способ, основанный на одновременном использовании однотрубной и двухтрубной систем. Например, коллекторная схема предполагает подачу теплоносителя через одиночный стояк, дальнейшая разводка на месте осуществляется по индивидуальному плану.
Принцип работы, как повысить производительность
Одиночный контур не обеспечивает равномерного прогревания отопительных приборов, теплоотдача уменьшается по мере удаления от котла (в последние радиаторы поступает теплоноситель холоднее, чем на первые). Недостаток подобной системы — большие значения давления теплоносителя.
Справка. производительность однотрубной системы повышается при наличии циркулярного насоса или байпасов, сформированных на каждом этаже.
Преимущества двухтрубного варианта отопления:
- прогрев достаточного числа приборов в равной степени, вне зависимости от их расстояния до источника тепла;
- корректирование температурного режима, проведение ремонтных мероприятий на отдельном приборе не оказывает влияние на работу других.
Недостатки:
- сложность схемы разводки;
- трудоёмкость установки и подключения.
Оптимальным выбором для частного строительства является самая производительная двухтрубная система, которую также часто выбирают для отопления элитного жилья.
Монтаж двухтрубной системы целесообразно проводить с установкой циркуляционного насоса, который позволяет использовать трубы меньшего диаметра.
После него, с целью предохранения контура рециркуляции от продавливания, ставят обратный клапан.
При монтаже системы без циркулярного насоса соблюдается правило: подача возможна если есть уклон от или к котлу. Теплоноситель с более высокой температурой через подвод (наклон от котла к отопительному прибору) поступает в радиатор и прогревает его, а затем выходит через обратку (наклон от радиатора к котлу), но с уже меньшей температурой. Опытные мастера нередко прибегают к замене рециркуляционного насосного кольца на систему 3-х или 4-х ходовых смесителей.
Важно! При естественной циркуляции, весь трубопровод от стояка к радиаторам не должна иметь большую длину.
Особенности
Продолжительная работа котельного оборудования возможна при правильно спроектированной системе разводки труб, которая обеспечивает определённую разницу температур между трубами, выводящими и подводящими теплоноситель.
Внимание! Наличие существенной разницы температурных значений является причиной образования на камере сгорания обильного конденсата.
Капли воды, особенно в соединении с образующимся при горении оксидом углерода (в случае твердотопливного оборудования), быстро разъедают стенки камеры, нарушается герметичность важного элемента, и котёл выходит из строя.
Приемлемым решением в данной ситуации является подсоединение дополнительного водонагревающего устройства — бойлера. Он устанавливается рядом с котлом специальным образом, чтобы теплоноситель, пройдя по всем приборам системы, попал в него, а затем в котёл.
Фото 3. Система отопления с бойлером для нагрева воды. Прибор установлен рядом с газовым котлом.
Таблица температуры в трубопроводе отопления
Температура отопления, включая трубы обратки, напрямую зависит от показателей уличных термометров. Чем холоднее воздух на улице и выше скорость ветра, тем больше затрат на тепло.
Разработана нормативная таблица, отражающая значения температур на входе, подаче и выходе теплового носителя в системе отопления. Представленные в таблице показатели обеспечивают комфортные условия для человека в жилом помещении:
Темп. внешняя, °С | +8 | +5 | +1 | -1 | -2 | -5 | -10 | -15 | -20 | -25 | -30 | -35 | |
Темп. на входе | 42 | 47 | 53 | 55 | 56 | 58 | 62 | 69 | 76 | 83 | 90 | 97 | 104 |
Темп. радиаторов | 40 | 44 | 50 | 51 | 52 | 54 | 57 | 64 | 70 | 76 | 82 | 88 | 94 |
Темп. обратки | 34 | 37 | 41 | 42 | 43 | 44 | 46 | 50 | 54 | 58 | 62 | 67 | 69 |
Важно! разница между температурами значениями подачи и обратки зависит от направления движения теплоносителя. Если разводка сверху, перепады составляют не больше 20°С, если снизу — 30°С.
Норма давления
Эффективная передача и равномерное распределение теплоносителя, для производительности всей системы с минимальными потерями тепла возможны при нормальном рабочем давлении в трубных магистралях.
Давление теплоносителя в системе подразделяется по способу действия на в виды:
- Статическое. Сила воздействия неподвижного теплоносителя на единицу площади.
- Динамическое. Сила действия при движении.
- Предельный напор. Соответствует оптимальному значению давления жидкости в трубах и способному поддержать работу всех обогревательных приборов на нормальном уровне.
Согласно СНиП оптимальный показатель равен 8—9,5 атм, снижение давления до 5—5,5 атм. нередко приводит к перебоям отопления.
Для каждого конкретного дома показатель нормального давления индивидуален. На его значение влияют факторы:
- мощность насосной системы, подающей теплоноситель;
- диаметр трубопровода;
- отдалённость помещения от котельного оборудования;
- износ частей;
- напор.
Контролировать давление позволяют манометры, монтирующиеся непосредственно в трубопровод.
Почему не работает обратка
Существует множество проблем, связанных с обраткой в отопительной системе.
Передавливает подачу
Температура воды в трубопроводе обратки определяется устройством системы отопления, соответствует значению в графике температур, утверждённому обслуживающей организацией.
Нередко жильцы квартир сталкиваются с проблемой, когда обратка передавливает подачу.
Распространённая причина — переход горячего теплоносителя из магистрали подачи в контур обратки через всевозможные части (например, перемычки) трубопровода горячего водоснабжения или вентиляцию. При автоматическом приборе регулирования, как правило, достаточно его правильно настроить.
Теплоноситель плохо сходит
При нарушении циркуляции жидкости в тепловом контуре, вода в трубах обратки плохо сходит. Первоначально проверяют соответствие мощности циркуляционного насоса требованиям. Причина может скрываться в банальной протечке трубопровода. Ситуация с плохой циркуляцией типична для многоквартирных домов, расположенных на конечном участке теплотрассы с недостаточным перепадом давления.
Обратка холодная, забиты трубы
Низкая температура обратки — серьёзная проблема, мешающая обеспечить комфорт в помещении. Причины холодной обратки:
- неправильная разводка отопления;
- воздушный пузырь в системе или стояке;
- недостаточный расход воды по сети;
- заниженная температура в подводных трубах;
- увеличенные объёмы теплопотерь;
- неэффективность насосного оборудования, результат: слабая циркуляция и недостаточный перепад температур между подачей тепла и обраткой;
- пониженное давление;
- забитые трубы и радиаторы.
Применение кранов Маевского позволяет ликвидировать воздушные пробки, препятствующие движению теплоносителя.
Фото 4. Кран Маевского, установленный на радиаторе отопления. При помощи него можно спустить лишний воздух из системы.
Важно правильно спускать воздух:
- запорной арматурой остановить подачу тепла;
- открыть кран Маевского, спускать теплоноситель с воздухом;
- восстановить перемещение тепла, открыв запор.
Узкий проход регулировочного крана нередко объясняет заниженную температуру обратки, это повод заменить его на новый.
Периодически проверяют трубопровод на засорённость, которая мешает движению теплоносителя. Грязь и отложения удаляют. Если восстановить проходимость труб не получается, участок заменяют новым трубопроводом.
Внимание! Установить точную причину неполадки можно после проверки всей отопительной системы.
Циркуляция воды в системе отопления
Устройство индивидуального отопления — ответственная задача. Выбрать способ его устройства не просто, учитывая существующее множество вариантов.
Схема индивидуального отопления.
Автономное отопление — это не только вариант для частного дома, многие современные квартиры также часто оснащены автономным отопительным оборудованием.
Централизованное отопление зачастую не обогревает помещение достаточно. В любом случае устройство автономного обогрева помещения чаще всего осуществляется за счет самотечной системы, в которой теплоноситель перемещается естественным путем.
Системы отопления с естественной циркуляцией — наиболее простые, поэтому и наиболее распространенные, их устанавливают в дома и квартиры с автономным отоплением. Кроме того, системы с естественной циркуляцией весьма долговечны. Их устройство не требует установки дополнительных циркуляционных насосов. Вода в отопительном трубопроводе движется под действием гравитационных сил.
Основные принципы работы
Схема системы отопления с естественной циркуляцией.
Основной недостаток системы отопления с естественной циркуляцией — небольшой радиус действия. Эффективным отопление является только при условии, что радиус не превышает 30 м по горизонтали. Все дело в том, что циркуляционное давление в системе небольшое. Кроме того, существует высокая опасность того, что вода в расширительном бачке замерзнет, если он будет установлен в неотапливаемом помещении.
Схемы всех систем отопления с естественной циркуляцией устроены на основе единого принципа. В систему включено следующее оборудование:
- нагревательный элемент — котел;
- трубопровод (подающий и обратный);
- нагревательные приборы (радиаторы);
- расширительный бачок.
Цикл воды начинается с котла, в котором теплоноситель нагревается и по подающему трубопроводу и стоякам поступает в радиаторы. В радиаторах теплоноситель отдает свое тепло, остывает и по обратному трубопроводу поступает обратно в котел. После этого он снова нагревается, и циркуляционный цикл повторяется.
Основным условием правильной организации работы такого отопления является размещение трубопровода под небольшим наклоном, который делается в сторону движения воды. По горизонтальному трубопроводу вода движется самотеком. Кроме того, расположение трубопровода под уклоном способствует тому, что пузырьки воздуха отводятся в расширительный бак. Это обусловлено различной плотностью воды и газа. Из-за разности плотностей газ стремится вверх и по трубопроводу, расположенному под наклоном, поступает в расширительный бак и выводится в атмосферу.
Принци работы системы отопления с естественной циркуляцией.
Благодаря расширительному бачку в системе создается постоянное давление. Кроме того, его назначение и в том, чтобы принимать увеличивающийся объем воды, который образовывается из-за ее нагрева. Когда теплоноситель охлаждается, и ее объем уменьшается. из расширительного бачка он попадает в обратный трубопровод.
Система отопления с естественной циркуляцией обеспечивает перемещение воды под действием естественных сил. При нагревании вода вытесняет холодную, и за счет этого теплая вода поднимается по подающему стояку. Под действием силы гравитации теплоноситель преодолевает сопротивление, возникающее из-за трения между ним и внутренними стенками трубопровода. Снизить сопротивление может установка труб широкого диаметра.
Эффективность отопления с естественной циркуляцией зависит от циркуляционного напора. Циркуляционный напор определяется такими характеристиками:
- Разность отметок центра нагревательного элемента и нижнего радиатора. Чем больше эта величина, тем лучше циркуляционный напор теплоносителя.
- Плотность горячей и плотность охлажденной воды.
Отопление с естественной циркуляцией устроено таким образом, что вода в котле и радиаторах распределена неравномерно: вверху горячая вода, внизу — холодная. Охлажденная вода имеет большую плотность, то есть масса одинаковых объемов холодной и горячей воды не одинаковая — холодная тяжелее.
Возможные схемы систем отопления
Схемы самотечных отопительных систем отличаются способом подачи теплоносителя. По этому признаку отличают отопление с естественной циркуляцией верхней и нижней подач воды, которая чаще всего используется в качестве теплоносителя. Схемы отопления с естественной циркуляцией представлены на Изображениях 1 и 2 соответственно.
Схема с верхней подачей
Схема с верхней подачей отопления.
При верхней подаче теплоносителя, после того как он нагреется в котле, осуществляется его подача по трубопроводу в верхнюю часть системы. Как правило, в таком случае устанавливают подающую трубу с большим диаметром, чем трубы разводки. Благодаря этому создается большее сопротивление теплообменника.
После того как нагретый теплоноситель распределен по подающему трубопроводу, он перемещается в вертикальные стояки, а уже по ним попадает в радиаторы. Для эффективной работы отопления желательно применять диагональное подключение радиаторов. Когда теплоноситель остынет, он возвращается в котел и повторяет цикл.
Горизонтальный трубопровод устанавливается с уклоном. Минимальный уклон составляет 10 мм на 1 погонный м. При верхней подаче теплоносителя расширительный бак устанавливается выше прочего отопительного оборудования.
Располагать котел при верхней подаче теплоносителя необходимо в нижней точке системы. Для осуществления этого условия удобно разместить котел в подвальном помещении, если такой возможности нет, то необходимо оборудовать так называемую котельную, которая будет оборудована таким образом, чтобы котел располагался ниже всего остального отопительного оборудования.
Схема с нижней подачей
Схема с нижней подачей отопления.
При нижней подаче теплоносителя особенность в том, что разводящие трубы располагаются под радиаторами. Циркуляция воды осуществляется таким же образом, а расширительный бак также должен быть расположен выше всего прочего отопительного оборудования. Чтобы добиться такого расположения расширительного бака, его можно разместить под потолком. Это можно сделать в любом помещении дома или квартиры, если вы оборудуете отдельную котельную, то удобнее поместить расширительный бак там.
Какой из способов устройства обогрева вашего помещения выберите вы, зависит только от вас. Внимательно ознакомьтесь с принципами работы каждого из описанных вариантов, соотнесите их с теми возможностями, которые есть в вашем доме или квартире и сделайте свой выбор.
[content-egg module=GdeSlon template=compare]
Отопительные системы с естественной циркуляцией и особенности их функционирования
Отопление в ванной
Давайте разберемся с тем, как функционирует система отопления с естественной циркуляцией. В ней вода от котла к радиаторам и обратно движется за счет действия гидростатического напора. А этот напор возникает из-за разной плотности нагретой в теплообменнике и охладившейся в радиаторах воды.
Принцип работы
Разогретая вода имеет меньшую плотность и может подниматься по подающему стояку вверх. Из стояка теплоноситель поступает в разводящие трубопроводы, а потом через подающие стояки непосредственно в нагревательные приборы. Тут вода остывает и становится более плотной и тяжелой. Остывший теплоноситель по обратным стоякам спускается вниз и вытесняет своим весом наверх воду в котле. Вот такой получается круговорот, или схема системы отопления.
Этот процесс постоянно повторяется, и вода непрерывно движется за счет естественной циркуляции. Ее сила, которую более правильно называть циркуляционным давлением, зависит от того, какова разность веса столба горячей и холодной воды. То есть, давление зависит от разности температуры теплоносителя в главной и обратной линии. Также сила определяется тем, насколько высоко размещается нагревательный прибор — котел.
Здесь справедливо правило — чем выше находится котел, тем больше циркуляционное давление. Именно этим моментом объясняется часто наблюдающееся в устроенных таким образом отопительных системах явление. Элементы, расположенные на верхних этажах, нагреваются намного лучше, чем на нижних. Приведенные рассуждения позволяют сделать вывод, что в двухтрубной отопительной системе с естественной циркуляцией радиаторы, находящиеся с котлом на одном уровне или ниже, будут прогреваться слабо или вообще не будут работать.
Поэтому котельная должна иметь достаточный уровень заглубления. А расстояние между центрами котла и нагревательных устройств на нижнем этаже не должно быть менее 3-х метров.
Переходим к однотрубной схеме
Устройство однотрубной системы
Этот недостаток полностью исключается при устройстве однотрубной системы отопления. В ней гидростатический напор, благодаря которому вода циркулирует в системе, образуется за счет охлаждения теплоносителя в трубопроводе, подводящем нагретую воду к радиаторам, а также отводящем остывшую воду к котлу. Охлаждение создает гидростатический напор, а также дополнительно обогревает помещение.
Поэтому трубопровод прокладывают открыто и без изоляции. Но вот охлаждение воды в главном стояке однотрубной системы нежелательно, так как приводит к понижению температуры теплоносителя. Следствием этого становится увеличение его плотности и снижение напора. Поэтому подъемный стояк в такой схеме отопления надо самым тщательным образом изолировать.
Иначе подобная система водяного отопления не будет работать Сколько тепла получит помещение от радиаторов, зависит от объема и температуры поступающей воды. А количество воды, пропущенной через трубы отопительной системы, напрямую зависит от того, насколько сильной будет естественная циркуляция. Именно благодаря ей происходит движение теплоносителя по трубам. Чем больше циркуляционная сила, тем меньшего диаметра можно брать трубы. И, соответственно, чем она меньше, тем больше должен быть диаметр труб.
Чтобы подобная система работала нормально, необходимо выполнить еще одно важное условие. Циркуляционное давление должно иметь достаточную величину для того, чтобы преодолеть все сопротивления на пути теплоносителя. Это и трение о стенки трубопровода, и местные сопротивления — тройники, отводы, краны, крестовины, котлы и прочее. Сопротивление теплоносителя из-за трения зависит от диаметра и длины трубопровода, а также от скорости протекания воды. Причем наблюдается квадратичная зависимость.
Увеличение скорости течения воды в 2 раза приведет к четырехкратному увеличению сопротивления. Поэтому — чем меньше диаметр труб, больше их длина и выше скорость теплоносителя, тем большее сопротивление будет создаваться.
Схема отопления с нижней и верхней разводкой
Принято различать системы отопления с естественной циркуляцией с верхней и нижней разводкой. В первом случае теплоноситель через главный стояк поднимается в проложенный по чердаку дома магистральный трубопровод, а оттуда распределяется по нагревательным элементам.
В системе с нижней разводкой подающую магистраль, от которой запитываются восходящие стояки, монтируют в подвале и на первом этаже. Также для этих целей может использоваться подпольный канал. В такой схеме обратные стояки присоединяют к единой обратной магистрали. Принцип действия системы с нижней разводкой аналогичен той, в которой используется верхняя разводка. В обеих схемах циркуляция обеспечивается за счет того, что горячая вода вытесняется остывшей вверх по стоякам, а остывая, спускается по обратной линии и возвращается в котел для нагревания.
Стоит отметить, что в тех местах, где организуется естественная циркуляция отопления, в зданиях, имеющих небольшую этажность, циркуляционное давление будет небольшим. По этой причине высокой скорости движения теплоносителя допускать нельзя. Поэтому диаметры труб берутся большими. И вполне возможно, что такая отопительная схема окажется невыгодной с экономической точки зрения. В целом знатоки считают, что устройство систем отопления на основе естественной циркуляции допустимо только для зданий небольшого размера.
Разберем конструктивную схему подробнее
Набравшись теоретического опыта, разберем схемы отопления по их конструктивным особенностям. Подобные системы принято разделять по:
- Месту расположения основной подающей магистрали — схемы с верхней и нижней разводкой.
- Способам присоединения нагревательных приборов — схемы однотрубные и двухтрубные.
- Расположению отопительных стояков — с вертикальными и горизонтальными стояками.
- Схеме прокладки — с тупиковой магистралью или с попутным движением воды.
Тонкости однотрубной системы
Отметим ряд важных особенностей однотрубной отопительной схемы:
- Такая система не оснащается обратным стояком, а вода, охладившаяся в радиаторе, возвращается в подающую магистраль.
- В такой системе в нагревательные элементы, расположенные внизу, будет поступать смесь из горячей и уже охладившейся в верхних радиаторах воды. Для того чтобы обеспечить равномерное отопление на верхних и нижних этажах, придется увеличивать поверхность нагрева у расположенных внизу радиаторов.
- Циркуляция воды по радиаторам осуществляется за счет разности температур. При этом однотрубная система может быть устроена таким образом, что в радиатор будет поступать только часть воды, а остальной теплоноситель — направляться к нагревательным элементам, расположенным ниже. При этом на радиаторах ставятся краны, при помощи которых можно регулировать конкретное количество поступающей воды.
- Если же организуется проточная система отопления, то теплоноситель будет проходить последовательно через все радиаторы — с верхнего до нижнего. В результате в нижерасположенные батареи поступит только охлажденная вода. В такой системе уже нельзя ставить краны. Их монтаж приведет к уменьшению подачи теплоносителя во все остальные приборы, расположенные по этому стояку, а полное закрытие крана просто перекроет. Однако ставить радиаторы без кранов не очень хорошо, так как исключается возможность регулировки температуры воздуха в помещениях путем изменения объема протекающего теплоносителя.
Считается, что однотрубные системы могут быть сделаны только по схеме с верхней разводкой. Поэтому их используют лишь в домах с чердаком, где можно расположить подающую магистраль. С другой стороны, такую систему проще монтировать. Кроме того, отопительных труб используется меньше, поэтому разводка считается более привлекательной с точки зрения эстетики. Из-за простоты монтажа, меньших расходов на работы и материалы эти схемы отопления находят достаточно широкое применение.
[content-egg module=GdeSlon template=compare]
Система отопления с естественной циркуляцией: правила устройства + разбор типовых схем
Как ни прочили в восьмидесятых годах инженеры и строители, система отопления с естественной циркуляцией живёт и здравствует в двадцать первом веке, да ещё и наши дома обогревает. Насосное оборудование существенно увеличивает стоимость котла и создаёт зависимость от электросети, поэтому от него многие отказываются. Гравитационная система – самая дешёвая и самая простая по своей конструкции. У неё, конечно, есть свои недостатки, главным из которых является ограничение по площади здания. Из-за небольшой инерционности она подходит для домов площадью до ста квадратных метров.
Как работает принцип естественной циркуляции?
Теплоноситель, чаще всего это обычная вода, перемещается по контурам от котла к радиаторам и обратно благодаря изменению своих термодинамических характеристик. Когда при нагревании плотность жидкости уменьшается, а объём увеличивается, она выдавливается холодным потоком, идущим их обратки, и поднимается по трубам. По мере того, как теплоноситель самотёком распределяется по горизонтальным ответвлениям, температура падает и он возвращается к котлу. Так цикл замыкается.
Если для дома выбрано было водяное отопление с естественной циркуляцией, то все горизонтальные участки труб прокладываются с уклоном, идущим по ходу движения жидкости. Это позволяет эффективно бороться с «завоздушиванием» батарей. Воздух легче воды, поэтому он устремляется вверх по трубам, поступает в расширительную ёмкость, а затем, соответственно, в атмосферу.
Бак принимает в себя воду, объём которой увеличивается с ростом температуры, и создаёт постоянное давление.
От чего зависит циркуляционный напор?
Создание нужного циркуляционного напора нужно обязательно просчитывать при проектировании системы отопления. Он зависит от того, как отличаются уровни середины котла и самого нижнего радиатора. Чем больше перепад высот, тем лучше перемещается жидкость по системе. На него влияет и разница плотностей горячей и остывшей воды.
Характеризуется отопление с естественной циркуляцией цикличным изменением температуры в теплообменниках и в котле, которое происходит по центральной оси приборов. Горячая вода находится в верхней части, холодная – в нижней. Под действием гравитации остывший теплоноситель перемещается вниз по трубам.
Циркуляционный напор напрямую зависит от высоты установки батарей. Его увеличению способствует и угол наклона подающей магистрали, направленный в сторону радиаторов, и уклон обратки, обращённой к котлу. Это позволяет теплоносителю легче преодолевать местное сопротивление труб.
При монтаже в частном доме системы отопления с естественной циркуляцией котёл устанавливают в самой нижней точке так, чтобы все радиаторы находились выше.
Для квартирных домов схемы отопления с естественной циркуляцией применяются очень редко, так как при установке в квартире котёл опускается в «яму» — непосредственно на плиту перекрытия. Пол вокруг неё выпиливается, а само углубление и периметр вокруг него должен быть защищён пожаробезопасными материалами.
Схемы таких систем отопления
Схема системы отопления независимо от способа циркуляции теплоносителя зависит от нескольких факторов:
- способа соединения радиаторов с подающими стояками. Здесь выделяют однотрубную и двухтрубную системы;
- места прокладки магистрали, подающей горячую воду. Выбирать нужно между нижней и верхней разводкой;
- схемы прокладки магистрали: тупиковая система или попутное движение теплоносителя в магистралях;
- расположения стояков, которое может быть либо горизонтальным, либо вертикальным.
Однотрубная система: как регулировать температуру?
Однотрубная система отопления имеет только один вариант исполнения разводки – верхнюю. В ней нет обратного стояка, поэтому охлаждённый в батареях теплоноситель возвращается в подающую магистраль. Движение жидкости обеспечивается разностью температур жидкости в нижних и верхних радиаторах.
Чтобы обеспечить одинаковый температурный режим в помещениях на разных этажах, поверхность нагревательных приборов на первом этаже должна быть несколько больше, чем на втором и последующих. В нижние радиаторы поступает смесь горячей и охлаждённой в верхних теплообменниках воды.
В однотрубной системе может быть два варианта движения теплоносителя: в первом одна часть идёт в радиатор, другая – дальше по стояку к нижним приборам.
Во втором случае весь объём воды проходит через каждый теплообменник, начиная с самых верхних. Главная особенность такой разводки состоит в том, что радиатора на первом и цокольном этажах получают только охлаждённую воду.
И если в первом случае регулировать температуру в помещениях можно с помощью кранов, то во втором их нельзя применять, так как это приведёт к уменьшению подачи жидкости ко всем последующим теплообменникам. К тому же полное перекрытие крана означало бы остановку циркуляции воды в системе.
При монтаже однотрубной системы лучше остановиться на разводке, которая даёт возможность регулировки подачи воды к каждому радиатору. Это позволит регулировать температуру в отдельных помещениях и, естественно, делает отопительную систему более гибкой, а значит и более эффективной.
Так как однотрубная разводка может быть только верхней, её монтаж возможен только в постройках с чердачным помещением. Именно там должен размещаться подающий трубопровод. Главный недостаток заключается в том, что пуск отопления возможен только по всему зданию сразу. Преимущества у системы, конечно, тоже есть. Главные из них – простой монтаж и меньшая стоимость. С точки зрения эстетики, чем меньше труб, тем проще их спрятать.
Как должна быть устроена двухтрубная система?
Этот вариант схемы отопления предполагает наличие подающей и отводящей магистрали. В верхней части системы циркулирует горячий теплоноситель, в нижней – остывший.
От котла отходит труба, соединённая с расширительным баком. От бака идёт труба горячей линии контура, которая потом соединяется с разводкой. В зависимости от размеров емкости и объёма воды в системе, от бака может отходить переливная труба. По ней излишки воды сливаются в канализацию.
Трубы, выходящие из нижней части теплообменников, объединяются в обратную магистраль. По ней остывший теплоноситель снова попадает в котёл. Обратка должна проходить через те же помещения, что и подающий трубопровод.
Горизонтальный или вертикальный стояк в разводке?
Система отопления с вертикальным стояком предполагает подводку к нему радиаторов с разных этажей. Её преимущество: ниже риск «завоздушивания» системы, недостаток – более высокая стоимость.
Когда теплообменники с одного этажа соединены с подающим трубой, — это система с горизонтальным стояком. Такой вариант обойдётся домовладельцам в меньшую сумму, но придётся решать проблему образования воздушных пробок. Как правило, достаточно установить воздухоотводчики.
Плюсы и минусы обустройства отопления такого типа
Что касается преимуществ системы отопления с естественной циркуляцией воды, то их несколько:
- отсутствие сложностей при монтаже, пуске и эксплуатации;
- тепловая устойчивость системы. Основанная на гравитационной циркуляции теплоносителя она обеспечивает максимальную теплоотдачу и поддерживает на заданном уровне микроклимат в помещениях;
- экономичность (при правильном утеплении здания);
- тихая работа. Нет насоса – нет шума и вибрации;
- независимость от перебоев в электросети. Естественно, в случае, когда установленный котёл может работать без электричества;
- большой срок эксплуатации. При своевременном техническом обслуживании без капитального ремонта система может работать 35 лет и более.
Главный минус гравитационной системы отопления – ограничения по площади здания и радиусу действия. Её устанавливают в домах, площадь которых обычно не превышает 100 квадратных метров. Из-за малого циркуляционного напора радиус действия системы ограничивается тридцатью метрами по горизонтали. Обязательным требованием является наличие чердачного помещения в здании, в котором будет устанавливаться расширительный бак.
Существенным недостатком является и медленное прогревание всего дома. При системе с естественной циркуляцией нужно утеплять трубы, проходящие в неотапливаемых помещениях, так как есть риск замерзания воды.
Обычно на такую разводку идёт немного материалов, но, когда местное сопротивление трубопровода нужно уменьшить, затраты вырастают из-за необходимости применения труб большего диаметра.
[content-egg module=GdeSlon template=compare]
Самотечная система отопления с естественной циркуляцией – расчеты, уклоны, виды
Для частных загородных домов и дач, часто устанавливается система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя. Данное решение имеет свои положительные и отрицательные стороны. Схему выполняют четырьмя различными способами.
Принцип работы системы с естественной циркуляцией
Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией пользуется популярностью благодаря следующим преимуществам:
- Простой монтаж и обслуживание.
Принцип работы водяного отопления, с использованием самотечной циркуляции, основан на физических законах. При нагревании уменьшается плотность и вес жидкости, а при остывании жидкостной среды, параметры возвращаются в первоначальное состояние.
- Подсоединение к теплым полам – требует установить циркуляционный насос, только на водяной контур, уложенный в пол. Остальная система продолжит работать с естественной циркуляцией. После отключения электричества, помещение продолжит отапливаться с помощью установленных радиаторов.
Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией
Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.
Закрытая система с самотечной циркуляцией
В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:
- При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.
В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.
Открытая система с самотечной циркуляцией
Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.
Однотрубная система с самоциркуляцией
Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам. Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод. После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка.
- Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла. Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования).
Двухтрубная система с самоциркуляцией
Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:
- Подача и обратка проходят по разным трубам.
В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:
- Равномерное распределение тепла.
Как правильно сделать водяное отопление с естественной циркуляцией
Все гравитационные системы объединяет общий недостаток – отсутствие давления в системе. Любые нарушения во время проведения монтажных работ, большое количество поворотов, несоблюдение уклонов, моментально отражаются на работоспособности водяного контура.
Какой уклон труб нужен при самотечной циркуляции
Нормы проектирования внутридомовой системы отопления с гравитационной циркуляцией, подробно прописаны в строительных нормах. В требованиях учитывается, что движению жидкости внутри водяного контура будет мешать гидравлическое сопротивление, препятствия в виде углов и поворотов, и т.д.
Какие трубы применяют для монтажа
Выбор труб для изготовления отопительного контура имеет важное значение. Каждый материал имеет свои теплотехнические характеристики, гидравлическую сопротивляемость и т.д. При самостоятельном выполнении монтажных работ, дополнительно учитывают сложность монтажа.
- Стальные трубы – к достоинствам материала следует отнести: доступную стоимость, устойчивость к высокому давлению, теплопроводность и прочность. Недостатком стали является сложный монтаж, невозможный, без применения сварочного оборудования.
Какого диаметра должны быть трубы при циркуляции без насоса
Правильный расчет диаметров труб на водяное отопление с естественной циркуляцией осуществляется в несколько этапов:
- Подсчитывается потребность помещения в тепловой энергии. К полученному результату добавляют около 20%.
Существует еще одно правило, помогающее усилить циркуляцию. После каждого разветвления трубы, диаметр сужают на один размер. На практике это значит следующее. К котлу подключена двухдюймовая труба. После первого разветвления контур сужают до 1 ¾, дальше до 1 ½ и т.д. Обратку наоборот собирают с расширением.
Какой розлив лучше сделать – нижний или верхний
Естественная циркуляция воды в системе отопления одноэтажного дома во многом зависит и от выбранной схемы подачи теплоносителя непосредственно к радиаторам. Принято классифицировать все типы подключения или розлива на две категории:
- Система с нижним розливом – имеет привлекательный внешний вид. Трубы располагаются на уровне пола. Однотрубная система с нижней разводкой имеет малую теплоэффективность и требует тщательного планирования и проведения расчетов. Схемы с нижним розливом наиболее востребованы для трубопроводов высокого давления.
Какой теплоноситель лучше для систем с самоциркуляцией
Оптимальный теплоноситель для системы отопления с естественным движением жидкости – это вода. Дело в том, что антифриз имеет большую плотность и меньшую теплоотдачу. Для нагрева гликолевых составов до необходимого состояния, требуется больше времени, сжигаемого топлива, при этом теплоотдача остается на уровне воды.
- Высокая текучесть материала, улучшающая циркуляцию.
Антифриз используют, если планируется в течение долгого времени не отапливать помещение, или делать это с периодичностью, а постоянно сливать жидкость из системы нет возможности.
Какое отопление лучше выбрать – естественное или принудительное?
Конструктивные особенности системы с естественной гравитационной циркуляцией, простота монтажа и возможность самостоятельного выполнения работ, сделали такую схему достаточно популярной у отечественного потребителя. Но самоциркулирующая конструкция проигрывает по сравнению с контуром, подключенным к насосному оборудованию, в следующих аспектах:
- Начало работы – система отопления с естественной циркуляцией начинает работать при температуре теплоносителя около 50°С. Это необходимо, чтобы вода расширилась в объеме. При подключении к насосу, жидкость двигается по водяному контуру сразу после включения.
Выбрать систему с естественной циркуляцией, оправдано, в случае отопления небольших одноэтажных зданий. Если требуется отапливать коттеджи и загородные дома площадью более 150-200 м², нужна установка циркуляционного оборудования.
[content-egg module=GdeSlon template=compare]
Какими бывают системы отопления с естественной циркуляцией, как их сделать и что нужно учесть
Система отопления с естественной циркуляцией хороша тем, что работает вне зависимости от наличия электричества, что в некоторых районах очень важно. Другое дело, что получить комфортные условия при такой схеме чрезвычайно сложно, а в некоторых случаях невозможно. Потому часто отопление делают самотечным (одно из названий) для использования такого режима в качестве аварийного, а все остальное время работает насос. Но в некоторых случаях, например, на неэлектрофицированных дачных участках, система отопления без насоса – единственный возможный вариант.
Система с естественной циркуляцией (ЕЦ) называется иногда гравитационной из-за того, что работает на принципе гравитации. Еще одно название – самотечная. Все эти термины обозначают один принцип построения – без использования насоса.
Принцип работы системы ЕЦ
Теплоноситель в самотечных системах движется из-за разности температур теплоносителя и, соответственно, разной их плотности: из котла выходит горячая вода, плотность и вес которой гораздо меньше, чем у холодной. Потому горячая вода вытесняется вверх. Отсюда и главная особенность таких систем – котел должен располагаться ниже радиаторов. Далее теплоноситель движется по трубе с небольшим уклоном. От основной магистрали отходят трубы меньшего диаметра, ведущие к радиаторам/регистрам.
Простейший вариант системы с естественной циркуляцией
Проще такая система реализуется в системах с верхней раздачей воды – это когда от котла труба поднимается под потолок и оттуда уже опускается к радиаторам. В системах с нижней раздачей гравитационная система может быть реализована только при наличии разгонного контура – создается искусственный перепад высот: от котла труба поднимается почти под полоток, там, в верхней точке устанавливается расширительный бачок. После него труба опускается до уровня выше радиаторов, но не под потолком, а на уровне окон. Оттуда уже идет разводка на радиаторы. При устройстве разгонного контура помешать вам может только низкий потолок – желательно, чтобы от вершины котла труба отходила выше, чем на 1,5метра (а еще бачок).
Однотрубная система с естественной циркуляцией. Горизонтальная разводка
Виды систем отопления с естественной циркуляцией
Отопление ЕЦ в духэтажных и более домах может быть реализовано как в однотрубных, так и в двухтрубных системах.
Двухтрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией. Схема вертикальная
При этом принцип сохраняется – от котла поднимается вверх труба на максимальную высоту, и лишь затем идет раздача теплоносителя по элементам отопления. Разница лишь в том, что в двухтрубной системе остывшая вода собирается в другую магистраль, и она заводится на вход обратки котла. В однотрубной же на этот вход котла идет труба от выхода последнего радиатора.
Система с естественной циркуляцией одноэтажного дома. Схема однотрубная, разводка — верхняя
Все представленные выше схемы однотрубных разводок – с вертикальными стояками. Они более затратные по количеству материалов, но удобны тем, что к каждому стояку можно присоединить отопительные приборы на каждом из этажей. В принципе, в двухэтажном доме с большой площадью выгоднее реализовать водяное отопление с естественной циркуляцией с горизонтальной разводкой. Примерно выглядеть это может так (смотрите схему ниже).
Однотрубная система с естественной циркуляцией. Горизонтальная разводка с разгонным коллектором
В данном проекте реализована схема отопления с естественной циркуляцией «ленинградка». Для более активной циркуляции на втором этаже устроен разгонный коллектор, после которого два контура расходится по второму этажу – горизонтальное последовательное подключение радиаторов. Еще один контур опускается на первый этаж, где также разделяется на две ветки. Также дополнительно на первый этаж опускаются стояки от последних в контуре радиаторов в каждой из веток второго этажа.
Радиаторы отопления ЕЦ
Для гравитационных систем главное – минимальное сопротивление водяному потоку. Потому, чем шире будет просвет радиатора, тем лучше через него будет течь теплоноситель. Практически идеальны с этой точки зрения чугунные радиаторы – у них самое маленькое гидравлическое сопротивление. Хороши в использовании алюминиевые и биметаллические, но нужно смотреть, чтобы их внутренний диаметр был не менее 3/4”. Можно использовать стальные трубчатые батареи, однозначно не рекомендуются стальные панельные или любые другие с маленьким сечением и высоким гидравлическим сопротивлением – через них или не будет протекать вода или будет очень слабо, что, например, при однотрубной системе может привести к отсутствию циркуляции вообще.
Системы с естественной циркуляцией (кликните по картинке для увеличения масштаба)
Есть в подключении радиаторов свои тонкости. Особенно большое значение способ монтажа играет в однотрубной системе: только при помощи разных типов подключения можно добиться лучшей работы отопительных элементов.
Схемы подключения радиаторов
На рисунке, расположенном ниже показаны схемы подключения радиаторов. Первое – нерегулируемое последовательное подключение. При таком способе будут проявляться все недостатки «ленинградки»: разная теплоотдача радиаторов без возможности компенсирования (регулирования). Чуть лучше дело обстоит, если поставить обычную перемычку из трубы. При такой схеме возможность регулирования также отсутствует, но при завоздушивании радиатора система функционирует, так как теплоноситель проходит через байпас (перемычку). Установив дополнительно за перемычкой два шаровых крана (на рисунке нет) мы получаем возможность при перекрытом потоке снять/отключить радиатор без останова системы.
Особенности подключения радиаторов в однотрубных системах
Два последних способа монтажа позволяют регулировать поток теплоносителя через радиатор и байпас — в них стоят устройства регулировки температуры радиатора. При таком включении схема уже может быть компенсирована (на каждом отопительном приборе выставляется теплоотдача).
Не менее важным является и тип подключения: боковой, диагональный или нижний. Оперируя этими подключениями можно облегчить/улучшить компенсацию системы.
Трубы для систем с естественной циркуляцией
При подборе диаметра труб играют роль не только размеры системы и количество радиаторов, но и материал, из которого они сделаны, вернее, гладкость стенок. Для гравитационных систем это очень важный параметр. Хуже всего дело обстоит у обычных металлических труб: внутренняя поверхность шероховатая, а после использования она становится еще более неровной из-за процессов коррозии и накопившихся отложений на стенках. Потому такие трубы берут самого большого диаметра.
Стальные трубы через несколько лет могут выглядеть так
Предпочтительнее с этой точки зрения металлопластиковые и армированные полипропиленовые. Но в металлопластиковых используются фитинги, значительно заужающие просвет, что для самотечных систем может стать критичным. Потому более предпочтительными выглядят армированные полипропиленовые. Но они имеют ограничения по температуре теплоносителя: рабочая температура 70 о С, пиковая – 95 о С. У изделий из особого пластика PPS рабочая температура 95 о С, пиковая – до 110 о С. Так что в зависимости от котла и системы в целом можно использовать эти трубы, с условием, что это качественные фирменные изделия, а не подделка. Подробнее о полипропиленовых трубах читайте тут.
Металоопластик и полипропилен также может использоваться для монтажа систем отопления
Но если предполагается установка твердотопливного котла, то никакой полипропилен таких тепловых нагрузок не выдержит. В этом случае или все-таки использовать стальные, или оцинковку и нержавейку на резьбовых соединениях (сварку при монтаже нержавейки не использовать, так как швы очень быстро протекают). Подойдет и медь (о медных трубах написано тут), но она также имеет свои особенности и с ней нужно обращаться осторожно: не со всеми теплоносителями она будет нормально себя вести, а уж с алюминиевыми радиаторами ее в одной системе лучше не использовать (они быстро разрушаются).
Особенность систем с естественной циркуляцией – их невозможно рассчитать из-за образования турбулентных потоков, которые расчетам не поддаются. Проектируют их основываясь на опыте и усредненных, опытным путем выведенных, нормах и правилах. В основном действуют правила:
- поднять как можно выше точку разгона;
- не заузить трубы подачи;
- поставить достаточное количество секций радиаторов.
Потом применяют еще одно: от места первого разветвления и каждое последующее ведут трубой меньшего на шаг диаметра. Например, от котла идет 2-х дюймовая труба, далее от первого разветвления 1 ¾, потом 1 ½ и т.д. Отбратку собирают от меньшего диаметра к большему.
Есть еще несколько особенностей монтажа гравитационных систем. Первая – трубы желательно делать под уклоном в 1-5% в зависимости от протяженности трубопровода. В принципе при достаточном перепаде температур и высоты, можно сделать и горизонтальную разводку, главное чтобы не было участков с отрицательным уклоном (наклоненных в обратную сторону), которые из-за образования в них воздушных пробок перекроют движение потока воды.
Самотечная система однотрубная с вертикальной разводкой на два крыла (контура)
Вторая особенность – в самой высокой точке системы нужно установить расширительный бак и/или воздухоотводчик. Расширительный бак может быть открытого типа (система тоже будет открытой) или мембранного (закрытая). При установке открытого отводить воздух нет необходимости он собирается в наивысшей точке – в бачке и выходит в атмосферу. При установке бака мембранного типа требуется также установка автоматического воздухоотводчика. При горизонтальной разводке не помешают краны «маевского» на каждом из радиаторов – с их помощью легче убрать все воздушные пробки в ветке.
Котел для гравитационных систем
Так как в основном такие схемы нужны для устройства независимого от электричества отопления, то и котлы должны работать без использования электричества. Это могут быть любые неавтоматизированные агрегаты, кроме пеллетных и электрических.
Чаще всего в системах с естественной циркуляцией работают твердотопливные котлы. Всем они хороши, но во многих моделях прогорает топливо быстро. А если за окном сильные морозы, а дом не утеплен в достаточной мере, то чтобы ночью удержать приемлемую температуру приходится вставать и подкидывать топливо. Особенно такая ситуация часто встречается там, где топят дровами. Выход – купить котел длительного горения (энергонезависимый, конечно). Например, в литовских твердотопливных котлах Stropuva, при определенных условиях дрова горят до 30 часов, а уголь (антрацит) до нескольких суток. На котлы Сandle заявлены чуть хуже характеристики: минимальное время горения дров 7 часов, угля – 34 часа. Есть котлы без автоматики и насосов и у немецкой кампании Buderus, чешских Viadrus и у польско-украинских Wikchlach, а также у российских производителей: «Энергия», «Огонек».
Энергонезависимый котел длительного горения Stropuva
Есть газовые энергонезависимые котлы российского производства, например «Конорд», которые производят в Ростове-на-Дону. Их можно использовать в системах с естественной циркуляцией. На том же заводе выпускают энергонезависимые универсальные котлы «Дон», которые также подходят для работы без электричества. Работают в системах с естественной циркуляцией напольные газовые котлы итальянской фирмы Bertta – модель Novella Autonom и некоторые другие агрегаты евопейских и азиатских производителей.
Второй способ, который поможет увеличить время между топками, – повысить инерционность системы. Для этого устанавливают теплоаккумуляторы (ТА). Работают они хорошо именно с твердотопливными котлами, у которых нет возможности регулировать интенсивность горения: излишек тепла отводится на теплоаккумулятор, в котором энергия накапливается и расходуется по мере остывания теплоносителя в основной системе. Подключение такого устройства имеет свои особенности: его нужно располагать на подающем трубопроводе внизу. Причем для эффективного отбора тепла и нормальной работы — максимально близко к котлу. Впрочем, для гравитационных систем это решение далеко не самое лучшее. Они достаточно медленно выходят на нормальный режим циркуляции, но зато являются саморегулируемыми: чем холоднее в помещении, тем сильнее остывает теплоноситель, проходя по радиаторам. Чем больше разница в температурах, тем больше получается перепад плотности и быстрее движется теплоноситель. А установленный ТА делает отопление более инерционным, и времени, и топлива на разгон требуется намного больше. Правда, и отдается тепло дольше. В общем, решать вам.
Для стабилизации температуры в системе устанавливают тепловой аккумулятор
Примерно те же проблемы у печного отопления с естественной циркуляцией. Тут роль аккумулятора тепла играет сам массив печи и также требуется много энергии (топлива) на разгон системы. Но в случае использования ТА обычно предусматривается возможность его исключения, а в случае с печью это нереально.
Теплоноситель для систем с естественной циркуляцией
Лучшим теплоносителем для таких систем является вода. Использование антифризов возможно, но при планировании нужно учесть этот момент и увеличить площадь радиаторов – или выбирать их большего размера, или увеличивать количество секций. Все дело в том, что эти составы имеют меньшую теплоотдачу, из-за чего хуже отнимают и передают тепло, что часто приводит к перегреву и котла и теплоносителя.
Для систем отопления используют специальные антифризы
Повышение температуры незамерзающей жидкости выше рабочей — очень неприятное явление, так как начинается обильное образование осадков и отложений. За два месяца эксплуатации антифриза с постоянным перегревом теплообменник котла забивается наглухо, система почти зарастает. Так что если планируете использовать незамерзающую жидкость, позаботьтесь о том, чтобы она могла отдавать тепло и не перегревалась.
Нужно учесть, что в системах отопления можно использовать только специализированные составы. Общего назначения или автомобильные абсолютно непригодны, особенно для схем открытого типа, которые контактируют с атмосферой. Планируя использовать антифризы, при выборе материалов обращайте внимание на их совместимость с незамерзающими жидкостями. Далеко не все котлы и трубы «дружат» с ними. О возможности использования незамерзающих жидкостей сообщается обычно в паспортных данных, если такой записи нет, нужно уточнить у продавца, а лучше – у производителя.
Заключение
Система с естественной циркуляцией не самый лучший по эффективности метод отопления, но иногда – единственно возможный – в тех местностях, где нет электроснабжения. В тех же регионах, где электроэнергия есть, на случай перебоев, схему можно создавать как самотечную, но встраивать при этом насос для штатной работы. Правда и такое решение не самое лучшее: увеличивается объем системы, она становится более инерционной и требует больших затрат на нагрев теплоносителя. Если перебои – исключение из правил, можно обезопасить себя установив резервное электропитание (блок бесперебойного питания и/или генератор). Если же перебои случаются часто – тогда ваш выход – системы с естественной циркуляцией.
Источник https://odstroy.ru/shemy-razvodok-otopitelnyh-sistem-mnogoetaznyh-domov-osobennosti-podaci-vody/
Источник https://iobogrev.ru/obratka-i-podacha-v-mnogokvartirnom-dome
Источник https://trubyisantehnika.ru/tsirkulyatsiya-vodyi-v-sisteme-otopleniya.html