Что такое водяное отопления

Владельцы городских квартир не задумываются над тем, а будет ли тепло зимой в их жилище. Централизованные отопительные сети доставят необходимое количество тепловой энергии до каждого радиатора. Здесь важно вовремя заплатить за полученные услуги. В этом плане владельцам частных домов сложнее, ведь отоплением придется заниматься самостоятельно. И самое главное – придется эту систему сооружать, если так можно выразиться, своими руками. Но в первую очередь каждый решает другую задачу – выбор вида отопления. Не будем говорить о том, какой из видов лучше, а какой хуже. Оптимальный вариант – это водяное отопление. О нем и поговорим.

Устройство водяного отопления

Принцип работы водяного отопления достаточно прост. По сути, это замкнутая система, состоящая их нескольких основных элементов: котел, радиаторы и трубы. Внутри системы циркулирует теплоноситель. При этом котел нагревает его, а он по трубам движется в сторону радиаторов, где отдает часть тепла в помещения. А затем возвращается по трубам обратно в котел. И весь цикл повторяется заново.

Если рассматривать отопления по типу движения теплоносителя, то его можно разделить на два вида:

• водяное отопление с естественной циркуляцией;
• с принудительной.

Первый тип

В этом случае в водяной системе используется чисто физический закон, при котором жидкости с большей температурой и меньшей плотностью поднимаются вверх, а с низкой температурой и большей плотностью опускаются вниз. Горячая вода стремится подняться вверх, тем самым начинает движение в сторону радиаторов. Остывая, она опускается заново к котлу.

Принципиальная схема

Преимуществ у этой системы не очень много, но они есть. И самое главное ее достоинство – это полная независимость от посторонних энергоносителей, кроме, конечно, топлива для нагрева теплоносителя. В ней нет электрических приборов. Добавим к этой категории и простоту самой конструкции.

Недостатков системы чуть больше:

• В схеме используются трубы большего диаметра, что увеличивает стоимость всей конструкции.
• Невозможность использования современных моделей радиаторов с малым сечением внутренних их полостей.
• Обязательное условие – это наклон трубопроводов, чтобы обеспечить самотек горячей воды. Уклон делается в сторону движения теплоносителя.
• Некоторые схемы водяного отопления, к примеру, «Ленинградка», не обеспечивают необходимым количеством тепла радиаторы, стоящие вдали от отопительного котла.

Второй тип

Это все та же система, просто в нее врезаются два дополнительных элемента: циркуляционный насос и манометр. Первый гонит теплоноситель под небольшим давлением по всему кольцевому контуру. Второй следит за этим давлением. Кстати, необходимо оговориться, что в этом типе отопления устанавливается расширительный бачок закрытого типа. Это важный момент для тех, кто решает проводить сборку водяного отопления своими руками.

Однотрубная разводка

Достоинств у этого типа немало:

• Небольшой объем теплоносителя, что дает возможность уменьшить потребление топлива.
• Можно использовать малый диаметр труб.
• Можно упростить схему трубной развязки, тем самым, уменьшить количество самих труб.
• Использование батарей отопления современного типа с малой вместимостью.
• Появляется возможность управлять температурным режимом в помещениях, регулируя подачу теплоносителя в каждый радиатор.

А вот недостаток у этой схемы всего один – полная зависимость от электроэнергии.

Котельная в частном доме

Оборудование для водяного отопления

Начинать надо с отопительных котлов. Производители в настоящее время предлагают пять основных видов отопительных агрегатов, которые делятся между собой используемым топливом для нагрева теплоносителя:

• Газовые котлы.
• Электрические.
• Твердотопливные.
• Жидкотопливные.
• Комбинированные.

Последние имеют несколько подгрупп в зависимости от сочетания используемых энергоносителей. Но это не единственный вариант разделения на группы, потому что многое зависит от предлагаемых конструкций. И в этом плане есть определенные отличительные особенности:

• Одноконтурные и двухконтурные котлы.
• С открытой или закрытой топкой.
• Конвекционные или конденсационные.
• Обычные и длительного горения.

В принципе, вариантов много, и каждый потребитель под определенные условия эксплуатации находит свой агрегат. Хотелось бы добавить, что определенную нишу на рынке занимают самодельные котлы для водяного отопления. Они дешевле заводских, но не имеют сертификата качества. Так что приобретая такой котел, вы все риски по его качественной работе берете на себя.

Дополнительные контуры в отоплении

Радиаторы

Здесь так же, как и в случае с котлами, разнообразие немалое. В его основе лежит материал, из которого прибор изготавливается, поэтому на рынке можно приобрести:

• Чугунные батареи.
• Стальные.
• Алюминиевые.
• Биметаллические.

Не будем разбирать их технические характеристики и определять, какой лучше. Наша задача просто обозначить разнообразие.

Трубы

С появлением на рынке пластиковых труб многое в системах отопления изменилось. Во-первых, трубы из полимеров оказались по многим позициям выше, чем традиционные металлические. Во-вторых, они дешевле. В-третьих, сборка труб не требует каких-то особенных знаний и огромного опыта работы. В-четвертых, многие домашние мастера стали проводить сооружение отопительной системы своими руками, тем самым, уменьшая бюджет строительства дома в целом.

Двухтрубная схема с насосом

Варианты разводки отопления

Итак, мы подошли к самому серьезному разделу, в котором разберем схемы разводки трубопроводов. Это на самом деле важный раздел, от которого зависит и стоимость системы отопления, и сложность ее сборки, и возможность, используя одну из схем, прилично сэкономить.

В основе главных схем разводки лежит контурность трубопроводов. Различают два типа:

В первом случае, это обычный кольцевой контур, центром которого является нагревательный котел. От него по всем помещениям дома протянут трубопровод, к которому в каждой комнате подключается радиатор.

Обратите внимание на один очень важный момент. Чем дальше от котла расположен радиатор, тем меньше тепловой энергии он получает. То есть теплоноситель до него доходит уже остывшим. И это большой минус данной схемы.

Двухтрубная система сильно отличается от однотрубной. В ней два контура: подача теплоносителя и обратка. По первому контуру теплоноситель поднимается вверх и подает теплоноситель в радиаторы. По второму остывший теплоноситель возвращается в котел.

Если вы выбираете однотрубный вариант, то лучше, если в него врежете насос. Если двухтрубный, то он может работать и с естественной циркуляцией.

Коллекторная разводка

Обе эти схемы могут быть видоизменены, если вам необходимо дополнительно организовать систему горячего водоснабжения. В данном случае могут быть использованы два конструктивных варианта:

• Установка двухконтурного котла.
• Установка одноконтурного котла и бойлера.

В первом случае просто изменяется подводка самого отопительного агрегата, во втором производится установка дополнительного контура, с помощью которого будет нагреваться вода в бойлере.

Как подвид двухтрубной системы отопления, добавим так называемую коллекторную схему. Все специалисты отмечают, что это самая идеальная система, но, правда, и самая сложная, и самая затратная. Почему? Все дело в конструкции, в которой присутствует коллекторный узел. От него к каждому радиатору подводится отдельный контур, здесь же устанавливаются отсекающие вентили, с помощью которых можно не только регулировать подачу теплоносителя, но и при необходимости отсекать контур для проведения ремонтных работ в каждой отдельной комнате.

И, как уже было сказано выше, самый большой недостаток этой трубной разводки – большое количество труб и наличие коллекторной группы. Все это, во-первых, стоит денег, во-вторых, усложняет монтажный процесс.

Мы постарались вас ознакомить с водяным отоплением, с его комплектующими и схемами трубной разводки. Но это была всего лишь ознакомительная статья. Конкретно по каждой позиции читайте другие статьи на нашем сайте.

Функционал и реализация водяного отопления

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

Как функционирует?

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

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

Тип циркуляции

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

Естественная (гравитационная)

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

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

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

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

Принудительная

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

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

Преимущества такой системы водяного отопления весьма очевидны и заключаются в небольшом объеме теплоносителя при малом расходе труб, диаметр которых уступает предыдущему варианту.

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

Оборудование

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

Котел

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

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

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

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

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

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

Магистрали

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

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

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

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

Разводка

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

Один контур

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

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

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

Два контура

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

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

Тип системы

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

Одна труба

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

Это негативно сказывается на достижении комфортного климата в комнатах.

Две трубы

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

Коллектор

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

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

Отличительные характеристики

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

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

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