Для корпоративных клиентов и оптовиков — Получить спецпредложение
Главная » Статьи » Выбор системы отопления

Выбор системы отопления

 

Назначение любой системы отопления передавать теплоту, вырабатываемую тепловым генератором в помещения, которые нужно обогревать. Система отопления это – взаимосвязанная совокупность устройств и элементов, предназначенная для нагрева воздуха в помещении до установленной температуры и поддержания её в заданных пределах в течение необходимого времени. Основными частями системы отопления являются тепловой генератор, теплопровод и отопительные приборы.

 

Рассмотрим теперь структуру систем отопления. Любая система отопления состоит из пяти взаимосвязанных функциональных частей:

- тепловой генератор,

- трубная разводка или теплопроводы,

- отопительные приборы,

- устройства обеспечения безопасности,

- устройства управления тепловыми режимами или устройства климат -контроля.

В той или иной форме эти пять функциональных частей присутствуют в отопительных системах любой сложности и любого типа. Теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру: тепловой генератор , – трубопровод , - отопительный прибор , - тепловой генератор.

 

Если тепловой генератор это – сердце системы отопления, то трубная разводка – её кровеносные сосуды. От правильно выбранных параметров их зависит снабжение теплом отопительных приборов. Основные требования к трубопроводам – минимальные теплопотери, минимальное гидравлическое сопротивление, хорошая герметичность соединений, высокая надёжность при предельных параметрах теплоносителя и, наконец, простота монтажа. Эти требования обеспечиваются выбором материала трубопроводов, технологией монтажа и правильным подбором всех элементов трубопроводов.

 

Выбор метода разводки труб

Системы жидкостного отопления, в свою очередь различаются по способу движения в них теплоносителя и бывают двух типов: с естественной или гравитационной циркуляцией и с принудительной или насосной циркуляцией.

 

В системах с естественной циркуляцией, нагреваемый в котле теплоноситель, например, вода поднимается по вертикальной трубе  – «подающему стояку». Подъём воды происходит потому что горячая вода имеет меньший вес (точнее – меньшую плотность), чем холодная и как бы «всплывает» по стояку. Затем вода по трубе  – «разводящей линии» поступает в вертикальные трубы  – «горячие стояки» и через них – в отопительные приборы. В отопительных приборах горячая вода отдаёт часть своей теплоты, остывает и возвращается в котёл по трубе– «обратной линии». Так как плотность охлаждённой воды увеличилась, она своим весом вытесняет нагретую в котле воду в подающий стояк. В результате возникает непрерывное движение или циркуляция воды в системе отопления. Сила этой циркуляции или циркуляционное давление, зависит от разности температур горячей и «обратной» воды и от высоты расположения отопительного прибора относительно котла. (Второе обстоятельство объясняет почему в системах водяного отопления с естественной циркуляцией, радиаторы на верхних этажах прогреваются лучше, чем на нижних). Для нормальной работы такой системы отопления требуется, чтобы циркуляционное давление было достаточным для преодоления сопротивлений, которые вода встречает в системе. Это достигается увеличением диаметра
 труб и созданием более простых по конфигурации схем трубной разводки. В современных жилых домах системы с естественной циркуляцией встречаются всё реже. Мало кому нравятся толстые трубы, с уклоном проложенные по стенам.

 

Ограничиваются возможности архитектурных решений и планировки помещений здания. Такие системы плохо поддаются тепловой регулировке, в них невозможно применять многие современные материалы. Единственным неоспоримым достоинством систем с естественной циркуляцией является их электронезависимость. Если тепловой генератор не требует электричества для своей работы (а найти такие не трудно), то система отопления будет работать даже там, где электроснабжение отсутствует.

Системы отопления с принудительной циркуляцией лишены неудобств гравитационных систем отопления. В них перемещение теплоносителя производится специальными насосами, которые заставляют теплоноситель циркулировать по системе. Такие насосы называются циркуляционными и включаются в подающую или обратную магистраль системы отопления. Системы отопления с принудительной циркуляцией дают возможность отапливать здания любой сложности, оставляют простор для любых дизайнерских решений.  Трубная разводка выполняется трубами малого диаметра и может быть скрыта в монолите полов и стен.  Тепловое управление можно сделать очень гибким и дифференцированным по помещениям. Единственный недостаток систем этого типа – их электрозависимость.

 

Итак, системы отопления различаются по способу перемещения в них теплоносителя и бывают гравитационными и насосными. Рассмотрим далее, как системы отопления различаются по способу доставки теплоносителя к отопительным приборам. Трубы разводятся по дому и должны подходить к каждому радиатору. Разводка труб может быть либо двухтрубной, либо однотрубной. Оба вида разводки могут применяться как в системах с естественной циркуляцией, так и с принудительной.

Чем отличается двухтрубная разводка от однотрубной?

 

     При однотрубной разводке теплоноситель проходит последовательно через все приборы от одного радиатора к другому, отдавая каждому часть своей теплоты. Каждый последующий прибор при этом будет холоднее предыдущего, так как теплоноситель остывает в каждом радиаторе.  Для того, чтобы сохранить необходимую теплоотдачу, каждый последующий прибор должен быть по размерам больше предыдущего.

 

Однотрубная схема разводки системы отопления 

 

Например: 1этажный коттедж общей отапливаемой площадью до 150кв.м.

Возможна, как скрытая разводка в конструкции пола, так и открытая по периметру стен.

 

 Управлять системой с однотрубной разводкой трудно. Невозможно без специальных приемов перекрыть доступ теплоносителя только в один радиатор, так как при этом перекроется доступ и во все остальные.

Для организации перепуска теплоносителя через перекрытый радиатор применяют так называемые "байпасы" (перемычки). Но даже если использовать эти "перемычки", остаются еще два недостатка:

  1. Внешний вид "не очень".
  2. Труба стояка и перепуск будут горячими даже когда радиаторы перекрыты, то есть опять остается нерегулируемый участок системы отопления.

Всем известное отопление в многоквартирных домах — пример однотрубной разводки. Горячий теплоноситель в системе отопления сначала поднимается по одной трубе наверх, а затем растекается по квартирам через отопительные приборы последовательно, отдавая тепло и опускаясь вниз.

Однотрубная разводка дешевле, т.к. расход труб, соединительных и фасонных изделий меньше, чем для двухтрубной, однако, возможность управления теплом в каждой комнате может быть затруднительна. Но если заботиться прежде всего о качестве системы отопления, не нужно жалеть денег на двухтрубную разводку, так как при этом мы получаем полную возможность управления теплом в каждой комнате.

 

 

Температуру в помещениях легче регулировать, если применена так называемая двухтрубная разводка. При этом типе разводки к каждому отопительному прибору подведены две трубы — "прямая" и "обратная". Температура теплоносителя, входящего в прибор, на всех приборах будет одинаковой.

Двухтрубная разводка радиаторов похожа на параллельное соединение электроприборов, когда к каждому прибору от общего источника подведен "плюс" и "минус". Способы выполнения двухтрубной разводки в доме могут быть разные.

 

Открытая схема отопления жилого дома с естественной циркуляцией теплоносителя.

Двухтрубная разводка:

1 - котел ;
2 - холодная вода;
3 - водонагреватель;
4 - открытый расширительный бак

 При двухтрубной разводке теплоноситель подаётся отдельно к каждому отопительному прибору от общей магистрали. Все приборы оказываются независимыми друг от друга и получают теплоноситель с одинаковой температурой. В обратную линию теплоноситель отводится тоже отдельно от каждого прибора. Главное достоинство двухтрубной разводки – тепловая независимость отопительных приборов и возможность гибко управлять температурным режимом в каждом помещении.

Трубы могут быть разведены "звездой" — к каждому отопительному прибору от общей "гребенки" тянутся две трубы. Либо разводка труб выполняется в виде "шлейфа", когда две трубы, "прямая"(+) и "обратная"(-), последовательно обходят ряд приборов.

 

 

Двухтрубная схема разводки системы отопления «шлейф»

 

При способе "шлейф" радиаторы, расположенные ближе к производителю тепла, находятся в более выгодном положении. Сопротивление участка трубы до них меньше, поток теплоносителя делится между очередным радиатором и всеми остальными.

Чтобы уравнять радиаторы "в правах" при таком способе подключения, сечение трубы по мере приближения от тупикового радиатора к котлу постепенно увеличивается.

Данная разводка возможна в любых системах отопления, для домов с различной площадью.

Возможна, как скрытая разводка в конструкции пола, так и открытая по периметру стен.

Управление температурой может производиться в каждой комнате индивидуально.

При необходимости можно снять любой радиатор без слива теплоносителя из системы отопления (например, для проведения отделочных работ).

 

Двухтрубная (лучевая) схема разводки системы отопления «звезда»

 

При разводке "звездой" из котла выходит одна "прямая" труба и ветвится на столько частей, сколько отопительных приборов есть в доме. И на "обратной" трубе, входящей в котел, есть "веточки", количество которых совпадает с количеством отопительных приборов. Это разветвление называется "гребенка".

Лучевая (коллекторная) разводка является двухтрубной системой отопления, где радиаторы подключаются к коллектору. Лучше разместить коллектор так, чтобы расстояния от него до всех отопительных приборов были примерно одинаковым.

 

Где разместить гребенку?

 

При определении места, где будет размещаться "гребенка", нужно учесть, что расстояния "путей" от распределительной "гребенки" до разных отопительных приборов не должны очень сильно отличаться. Например, если длина трубопровода от "гребенки" до одного радиатора в два раза больше, чем до другого, это допустимо.

Но если путь теплоносителя от "гребенки" до одного радиатора будет в десять раз длиннее, чем до другого, то перепад давления теплоносителя на длинном отрезке трубопровода будет намного больше, чем на коротком. Нормально отрегулировать систему в этом случае будет практически невозможно.

Лучше постараться разместить "гребенку" так, чтобы расстояния от нее до всех отопительных приборов были примерно одинаковыми.

Как правило, данная разводка прокладывается скрыто с последующей заделкой в конструкцию пола и стен. Открытая прокладка труб не практикуется, так как нагромождение труб портит внешний вид помещений.

 

Для комфортной системы отопления — двухтрубная разводка.

 

 

 

 

 

Дополнительные моменты

 

1. Что такое "зажатая" система?

Иногда при монтаже системы отопления возникает желание сэкономить и использовать трубу потоньше. Кажется, что достаточно поставить насос помощнее — и теплоноситель будет двигаться.

Экономия на приобретении трубы будет "съедена" необходимостью покупать более дорогой и мощный насос. А может даже оказаться, что любой мощности насоса будет недостаточно для преодоления сопротивления в трубе: система "зажата".

Теплоноситель в трубе должен двигаться с определенной скоростью, чтобы в каждую секунду достаточный объем горячего теплоносителя поступал в радиаторы и достигалась нужная теплоотдача. Этот объем называют расходом теплоносителя.

Чем выше скорость движения теплоносителя, тем больше его расход. Но при повышении скорости возрастает и сопротивление (трение) в трубе. То есть с увеличением расхода теплоносителя увеличивается и сопротивление системы. Если использовать трубу толще, сопротивление понизится, тоньше — повысится.

При слишком тонких трубах, сколько бы ни увеличивалась мощность насоса, расход теплоносителя в системе остается небольшим, а сопротивление в трубе (давление, напор) возрастает. Теплоноситель в такой системе не двигается или двигается слишком медленно, котел чаще перегревается, а отопительные приборы остаются холодными, так как горячий теплоноситель не поступает в них в нужном объеме. Такую систему называют "зажатой". Не экономьте на трубах.

Итак, обдумав все вышесказанное, для своей системы отопления мы выбрали пластиковые трубы и решили, что разводка будет скрытая, двухтрубная, и трубы к радиаторам будут подходить из стены.

 

  1. 2.      Устройства обеспечения безопасности.

По своим физическим свойствам вода (теплоноситель) является практически несжимаемой жидкостью.

Это означает, что попытка сжать воду (уменьшить ее объем) приводит к резкому увеличению давления.

  Все знают, что вода при нагревании расширяется. В сочетании два вышеописанных свойства воды приводят к тому, что в системе отопления вода должна иметь возможность увеличения своего объема ("дыхания"). Если замкнутый объём, в котором находится вода, не даст ей расширится, она разорвёт даже очень прочные конструкции. Простейшим (и важнейшим!) устройством обеспечения безопасности системы отопления является расширительный бак.

Есть два способа обеспечить ей эту возможность: устроить "открытую" систему отопления с открытым расширительным баком в верхней точке системы или в закрытой системе отопления применить мембранный расширительный бак. В открытой системе отопления роль "пружины", уравновешивающей расширение воды при нагревании, играет столб воды до расширительного бака, который монтируется при этом на чердаке. В закрытом мембранном расширительном баке роль такой же "пружины" играет баллон со сжатым воздухом (как в камере автомобильного колеса). Увеличение объема воды в системе отопления при нагревании приводит к оттоку воды из системы в расширительный бак и сопровождается сжатием воздушного баллона в расширительном баке и увеличением давления в нем. Таким образом, вода также имеет возможность расширяться (как и в открытой системе), но нигде напрямую не контактирует с воздухом.

 

Зачем нужен и как устроен расширительный бачок?

Есть несколько причин, по которым мембранный расширительный бак предпочтительнее открытого:

  1. Бак может быть расположен там же, где и котел — нет необходимости тянуть трубу до чердака, где к тому же есть риск "подморозить" бак зимой.
  2. В закрытой системе нет контакта воды и воздуха, а значит, нет и возможности растворения в воде дополнительного кислорода (что подарит радиаторам и котлу в системе отопления несколько дополнительных лет "жизни").
  3. Есть возможность задать дополнительное (избыточное) давление даже в верхней точке системы отопления, поэтому уменьшается риск образования воздушных "пузырей" в верхних радиаторах.
  4. В последнее время чердачные помещения популярны: они все чаще используются как жилые — открытый расширительный бак просто негде при этом расположить.
  5. Это просто дешевле, если учесть материалы, работу и отделку.

 

 В процессе эксплуатации может возникнуть ситуация, когда, в результате ошибочных действий человека или какой – либо поломки в системе начнётся неконтролируемый рост давления теплоносителя. На этот случай в системах отопления предусматривается предохранительный клапан. Если давление в системе превысит порог безопасности, клапан автоматически откроется, часть теплоносителя сбросится из системы, предохранив её от перегрузки.

 

  1. Теплоноситель

Среда, которая осуществляет перенос теплоты от теплогенератора к отопительным приборам называется

теплоносителем. Теплоносителем могут служить жидкость, пар или воздух. Отсюда разделение систем отопления по виду теплоносителя - на жидкостные, паровые и воздушные Для отопления индивидуальных жилых домов, как правило, выбирают системы жидкостного отопления. Теплоносителем в них служит вода или специальные незамерзающие жидкости – антифризы.

 

Об антифризах

В качестве антифриза для систем отопления иногда используют автомобильный "Тосол", хотя в его составе есть добавки, не допустимые к применению в жилых помещениях.

Иногда вместо настоящего "Тосола" можно купить подделку, которая окажется просто чистой щелочью или кислотой. Это "смертельно" для отопительной системы. Лучше заливать в систему отопления специальный бытовой антифриз.

В настоящее время появились антифризы, специально предназначенные для систем отопления, например, немецкие "Antifrogen N", "Inibahel", российский "Hot Blood" ("Хот Блад"). Антифриз заливают в систему отопления и разбавляют водой в приблизительном соотношении 1:3.

Антифриз имеет отличающийся от воды коэффициент поверхностного натяжения (он более текуч). Поэтому на всех разъемных соединениях системы отопления (а они всегда есть в правильной системе отопления) нужно будет заменить резиновые прокладки на прокладки из более устойчивого и менее деформируемого материала.

При использовании антифриза нужно иметь в виду, что его теплоемкость на 15 — 20% ниже, чем у воды (то есть он хуже накапливает тепло и хуже его отдает). То есть при проектировании системы отопления с антифризом радиаторы следует выбирать более мощные.

Вязкость антифриза выше, чем у воды, его сложнее заставить "бегать" по системе отопления — нужно монтировать более мощные насосы. На случай утечки антифриза следует предусмотреть возможность добавления его в систему отопления.

Нельзя допускать перегрева антифриза в котле и его контакта с оцинкованными поверхностями, так как это приводит к необратимым химическим изменениям и потере изначальных свойств антифриза.

 

Все статьи



На нашем сайте Вы можете сделать заказ необходимого Вам оборудования в городах и регионах: Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Екатеринбург, Нижний Новгород, Казань, Челябинск, Ростов-на-Дону, Уфа, Красноярск, Краснодар.

8(800)500-49-17 - Звонок по России бесплатный