Из чего состоит система отопления

Как устроена система отопления

Работу системы отопления загородного дома мы рассмотрим на примере стандартного одноэтажного дома 6×9 общей площадью 54 м2.
Во всех комнатах непосредственно под каждое окно во избежание его запотевания устанавливается радиатор. Если в какой-то комнате находится 2 окна, то, значит, под каждое из них размещается радиатор. Это происходит, как было сказано ранее, для предотвращения запотевания окон. В противном случае, если какое-либо окно окажется без радиатора, то приготовьтесь к тому, что оно постоянно будет запотевать.

На отопление 1 м2 дома обычно требуется мощность в 170 Вт. Если дом состоит из второго, третьего и т.д. этажей, то для каждого из них мощность должна составлять 100 Вт на1 м2. Напрашивается вопрос: почему для второго и последующего этажей необходима именно такая мощность? Ответ очевиден: нагревая первый этаж, горячий воздух устремляется вверх и начинает обогревать стены и потолок помещений последующих этажей, отдавая при этом часть своего тепла в пользу этажа, находящегося выше. Отсюда и разнится в мощности, которую мы видим.

ВАЖНО! Во время проектирования и расчёта системы отопления прибавьте к радиатору ещё и 30-процентный запас мощности. Это нужно для быстрого разогрева системы отопления.

После того, как мы познакомились с мощностью радиаторов, давайте узнаем, какое средство может вырабатывать такое количество тепла. Конечно, это котёл.

Котел

Котлы бывают нескольких видов:
a) твёрдотопливные, способные производить тепло из дров, угля, торфа;
b) газовые, которые могут работать как от природного газа, так и от привозного. ВАЖНО! При переходе от одного вида газа на другой необходима замена жиклёров.
c) дизельные, функционирующие на дизельном топливе и снабжаются топливными баками минимальной ёмкостью в 750 л;
d) электрические, которые работают в диапазоне напряжения от 20 до 220 В или имеют 3-фазное питание 380 В. Работа электрокотла зависит от выбранной модели и мощности.

Устройство котлов
Некоторые из перечисленных выше котлов имеют следующую конструкцию: насос, расширительный бак, группу безопасности, дополнительные устройства в виде бортовых компьютеров. В арсенале же большинства котлов периферийные компоненты отсутствуют.

Какое оборудование необходимо для безопасной работы котла

Расширительный бак

Предназначение
Устанавливается в системах отопления для компенсации или для уменьшения компенсации давления.

Устройство и принцип работы
В закрытой системе отопления представляет собой герметичную капсулу, внутри которой расположена мембрана или резиновый шар. Вверху герметичной капсулы находится ниппель, через который закачивается воздух или газообразный азот. С помощью ниппеля можно докачивать воздух в капсулу, тем самым меняя давление внутри её и настраивая работу системы отопления под конкретное давление.

Для большей наглядности разберём простой пример. Мы накачали систему теплоносителя до отметки в 1 бар. Нажимаем на ниппель, расположенный в верхней части расширительного бака, выстраиваем воздух в баке, заполняя его теплоносителем. И как только стрелка манометра поползёт вниз, следует незамедлительно прекратить сброс воздуха. После проведённых процедур системный и расширительный баки заработают синхронно.

Возникает вопрос: с какой целью стравливается воздух и настраивается расширительный бак? Ответ достаточно прост. Системы закрытого типа работают при разном давлении в диапазоне от 0,5 до 3 бар. Параметр зависит от выбранного типа котла и давления, на которое он рассчитан. Зачастую в расширительном баке, уже настроенном заводом-изготовителем, давление составляет либо 1,5 бара, либо 3 бара. Данная информация размещается на этикетке бака, который покупает потребитель. Именно такая настройка способствует чёткому вступлению в работу системы отопления.

Место установки
Наиболее подходящее местоположение расширительного бака – близкое размещение к подключению к обратному трубопроводу вблизи всасывающего патрубка циркуляционного насоса. Такая схема подключения обеспечивает стабильное давление в системе отопления.

Из чего состоит система отопления – подбор составляющих

Сделать систему отопления — значит правильно подобрать и верно смонтировать все ее составляющие. Сейчас не продается готовой системы отопления. Ее нужно собрать из различных компонентов. Это могут сделать специалисты, но тогда стоимость удвоится по сравнению, если делать своими руками.

Если в результате расчетов, или по типовым решениям, выбраны основные параметры, — мощность системы, схема разводки, способ движения жидкости, мощность радиаторов, диаметры трубопроводов, то можно приступать и к выбору других компонентов системы. Основные из них будут теплоноситель, котел, радиаторы, вид трубопроводов, и распределение радиаторов по комнатам.

Теплоноситель

Теплоноситель – чаще обычная вода, с ней меньше проблем. Но если есть риск замораживания системы, например, в случае отъезда хозяев или перебоя поступления энергоносителей, который невозможно устранить в кратчайшие сроки, то систему нужно заливать незамерзайкой.

Тогда лучше заранее подобрать и компоненты системы под теплоноситель, так как у незамерзайки меньшая теплоемкость и она может быть агрессивна по отношению к некоторым материалам, например, к определенным видам резинотехнических изделий в радиаторах, к элементам котла…

С незамерзайкой много проблем. Нельзя применять от «неизвестного производителя» — будет разрушена система. Фирменная жидкость не дешевая, и ее нужно обязательно менять в положенные сроки службы. В общем применение незамерзайки вместо обычной воды — весьма вынужденная мера и у нее должны быть веские основания.

Котел — основа системы отопления

В котле происходит сгорание топлива и нагревание теплоносителя, который по трубам подается к радиаторам, нагревающим воздух в помещении.

Топливом для котла отопления может быть:

• Природный газ подаваемый по трубам — сейчас наиболее популярный, дешевый, удобный вид топлива для котлов в частных домах. Выбор газовых котлов велик. Они работают автоматически.
• Твердое топливо — уголь, торф, дрова — наиболее надежный источник энергии. Для работы твердотопливного котла не нужна электроэнергия, поэтому иногда такие котлы просто не заменимы. Но они неудобны в эксплуатации, требуют постоянного обслуживания. Тем не менее, они (или печь) находятся практически в каждом доме в качестве резервного источника обогрева, с газовым котлом, или в качестве основного источника, если газового котла нет…
• Жидкое топливо — солярка, бензин — наиболее дорогое, требуется емкость для хранения и подачи, возникает запах. Котлы на жидком топливе устанавливаются редко, если нет особой альтернативы.
• Электричество — также не дешевый вид энергии. К тому же энергонадзор далеко не везде разрешит подключить мощный (до 15 кВт) электрокотел. Впрочем, из-за удобства применения и обслуживания такой вид энергии имеет некоторую популярность, несмотря на дороговизну, особенно там, где нет газа.
• Природное тепло, может служить источником для обогрева дома. Это тепло грунта или водоема, тепло окружающего воздуха, даже если его температура опустилась до отметки 15 град ниже 0. А роль котла выполнить тепловой насос, который умеет насосать тепло прямо из под земли у дома или отобрать его у ветра в морозную погоду.

Преимущество этой системы — бесплатная энергия и несомненная прогрессивность технологии. Недостатки — дороговизна, сложность создания и поддержания работоспособности. К тому же чаще в нашем климате мощности теплового насоса не хватает и требуется дополнительный котел на обычном топливе.

Обычный выбор сейчас – настенный газовый автоматизированный котел – максимум удобства, при минимуме затрат. Если нет природного газа, то более экономичный вариант — твердотопливный котел с паре с электрическим. Вариант подороже — газгольдер или пеллетный котел.

Трубы

Трубы могут быть медными, стальными, металлопластиковыми из сшитого полиэтилена или полипропиленовыми.

Последние, полипропиленовые трубы все более популярны, они намного дешевле всех остальных видов, их фитинги сравнительно «стоят копейки». К тому же монтаж тоже дешев, сделать его на первый взгляд очень просто и своими руками с помощью сварного аппарата (паяльника).

Но в монтаже и кроется огромный недостаток этого трубопровода. Невозможно визуально оценить качество сварки фитинга и трубы. При этом не редко, когда внутренний диаметр труб уменьшается в месте сварки в разы из-за наплыва материала при его перегреве.

Или когда стык по прошествии времени начинает течь из-за недогрева. Выявить все это можно только в процессе эксплуатации по нарушениям работы системы. После чего нужно переделывать. Тем не менее из-за дешевизны все эти риски «берет на себя» владелец системы, и трубы наиболее популярные….

Металлопластиковые на втором месте по популярности. Их фитинги из латуни и стали не дешевые, делятся на обжимные и компрессионные. Обжимные самые надежные, но их монтаж с гарантией качества делается только специалистами с помощью специального дорогостоящего инструмента.

Стыковка с компрессионными также требует только профессионального подхода, иначе возможен брак. Но качество работы можно отследить в процессе монтажа, соединения получаются обычно очень надежными, поэтому многие специалисты предпочитают металлопластик.

К тому же система получается более презентабельной на вид. Но трубы боятся ударов, на них нельзя становится. Из металлопластика не редко делают всю систему отопления а также эти трубуы всегда применяются при лучевой схеме и в системе теплого пола, а также везде для скрытой прокладки.

Медные трубы или из нержавеющей стали (не путать со стальными) применяются не часто из-за дороговизны и трудностей монтажа. Обычно из них делают подсоединения в котельной, реже всю систему. Выглядят такие трубы презентабельно, очень надежны.

Толстостенные трубы из сшитого полиэтилена особых преимуществ не имеют, но для их обжима на специальных фитингах требуется дорогостоящий инструмент. К тому же сами трубы не совсем ровные. Применяются редко.

Обычный выбор сейчас – полипропиленовый трубопровод, с которым хоть и имеются риски некачественного монтажа, но они окупаются дешевизной.
О выборе диаметров трубопроводов для отопления можно подробней узнать и на данном ресурсе.

Радиаторы

Популярные ранее чугунные радиаторы все более уступают место современным стальным, биметаллическим, алюминиевым. Наиболее дешевые алюминиевые секционные имеют опрятный внешний вид и достаточную надежность и долговечность в любых системах отопления.

Их прямой конкурент — панельные (состоящие из неразборной панели) стальные радиаторы, представляются незаменимыми, если в системе незамерзайка – нет опасности течи на стыках секций радиатора.

Биметаллические особых преимуществ не имеют, разве что в некоторой долговечности при значительном загрязнении жидкости в центральных системах отопления, за счет большей сопротивляемости к износу.

Батареи в основном достаточно подобрать только лишь по внешнему виду. Исключение составляют системы в многоэтажных домах, где имеется повышенное давление или для самотечной системы, где требуется низкое гидравлическое сопротивление.

Распределение радиаторов по мощности

А в подборе мощности радиаторов требуется рассмотреть теплопотери каждой комнаты. Например, имеются две комнаты одинаковой площади, — комната с короткой наружной стеной и небольшим окном и угловая комната с двумя наружными стенами и большими окнами. Ясно, что у второй комнаты минимум в 3 раза больше теплопотери и туда нужно минимум в 3 раза больше мощность радиаторов, чем в первую.

Есть также рекомендации опираться на площадь, но они весьма приблизительны.
— для комнаты с одной наружной стеной и одного окна – 1,1 кВт на 10 м кв.
— для двух наружных стен и одного окна – 1,3 кВт на 10 м кв.;
— для двух наружных стен и двух окон – 1,5 кВт на 10 м кв.;
— для внутренних комнат — радиаторы не нужны
— для внутренней комнаты с одной стеной и наружной дверью – 10 кВт на 10 м кв.
В общем, нужно взять план комнат и «разбросать» общую мощность. Нельзя забывать, что радиатор должен располагаться под каждым полноценным окном в стене, для нормального распределения тепла в комнате.

Особенности подбора и установки радиаторов

При выборе радиаторов в магазине нужно обратить внимание не только на паспортную тепловую мощность, но и на перепад температур при которой эта мощность отдается.

Скорее всего, теплоноситель будет нагреваться не более чем на 60 градусов а остывать до 40 градусов (параметры задаются оптимальным режимом котла), в то же время для радиатора указан перепад температур при которых отдается паспортная мощность — 90/70, следовательно, нужно выбирать радиаторы помощнее процентов на 25 — 35, но консультацию к конкретной модели даст продавец.

Также отдаваемая мощность радиатора будет зависеть и от схемы его подключения к трубопроводам и от места его установки. Так, если радиатор подключить только снизу и закрыть декоративным кожухом, поместить в нишу, то его КПД станет меньше чем 0,7. Лучшая схема подключения – диагональная, подача сверху обратка с другой стороны снизу. Короткие радиаторы подключаются и возвратноточно – подача сверху и обратка снизу с одной стороны.

После подбора основных компонентов системы, нужно переходить к второстепенным. Сборка системы не такая уж и простая, за нее можно браться если «умеете крутить гайки», т.е. имеются навыки ведения сантехнических работ. Не сложно смонтировать отопление на основе полипропиленового или металлопластикового трубопроводов, но конечно же предварительно нужно подобрать и «мелочь», знать типовые схемы, размещение и вид всей запорной арматуры… В общем, создание отопления своими руками процесс не легкий, но, как правило, благодарный.