Водяное и воздушное отопление
Отопление бывает водяным (с использованием в качестве теплоносителя воды или антифриза) и воздушным (тепло разносится по дому потоками воздуха). Какой вариант практичнее?
Автор обеими руками голосует за традиционное водяное отопление. Единственное убедительное преимущество воздуха в качестве теплоносителя в том, что он не боится замерзания при остановке котла.
Проблема замерзания водяного отопления устраняется заполнением отопительного контура антифризом
Недостатков куда больше:
- Воздушное отопление обходится заметно дороже (оно требует прокладки по всему дому воздуховодов большого сечения и установки в вентиляции рекуператора тепла);
- Оно монтируется лишь на стадии строительства: пресловутые воздуховоды прокладываются в стенах или над подвесными потолками;
- Оно вынуждает вас жертвовать полезной площадью дома, именно из-за большого диаметра воздуховодов, компенсирующих низкую теплоемкость воздуха.
Котел и магистрали воздушного отопления
Двухтрубная система с нижней разводкой
Далее мы будем рассматривать двухтрубные системы, отличающиеся тем, что они обеспечивают равномерное распределение тепла даже по самым большим домовладениям с множеством комнат. Именно двухтрубная система используется для обогрева многоэтажных домов, в которых очень много квартир и нежилых помещений – здесь такая схема работает великолепно. Мы же будем рассматривать схемы для частных домов.
Двухтрубная система отопления с нижней разводкой.
Двухтрубная система отопления состоит из подающей и обратной труб. Между ними устанавливаются радиаторы – вход радиатора подключается к подающей трубе, а выход – к обратной. Что это дает?
- Равномерное распределение тепла по помещениям.
- Возможность регулировки температуры в помещениях путем полного или частичного перекрывания отдельных радиаторов.
- Возможность обогрева многоэтажных частных домов.
Существуют две основные разновидности двухтрубных систем – с нижней и верхней разводкой. Для начала мы рассмотрим двухтрубную систему с нижней разводкой.
Нижняя разводка используется во многих частных домах, так как позволяет сделать отопление менее видимым. Подающая и обратные трубы проходят здесь рядом друг с другом, под батареями или даже в полах. Удаление воздуха осуществляется через специальные краны Маевского. Схемы отопления в частном доме из полипропилена чаще всего предусматривают именно такую разводку.
Достоинства и недостатки двухтрубной системы с нижней разводкой
При монтаже отопления с нижней разводкой мы можем спрятать трубы в полу.
Давайте посмотрим, какими положительными чертами обладают двухтрубные системы с нижней разводкой.
- Возможность маскировки труб.
- Возможность использования радиаторов с нижним подключением – это несколько упрощает монтаж.
- Минимизируются тепловые потери.
Возможность хотя бы частично сделать отопление менее видимым привлекает многих людей. В случае с нижней разводкой мы получаем две параллельные трубы, идущие вровень с полом. При желании их можно завести под полы, предусмотрев эту возможность еще на этапе проектирования системы отопления и разработки проекта строительства частного дома.
Если использовать радиаторы с нижним подключением, появляется возможность почти полностью спрятать все трубы в полах – подключение радиаторов выполняется здесь с помощью специальных узлов.
Что касается недостатков, то они заключаются в необходимости регулярного ручного удаления воздуха и необходимости использования циркуляционного насоса.
Особенности монтажа двухтрубной системы с нижней разводкой
Пластиковый крепеж для труб отопления разного диаметра.
Для того чтобы смонтировать систему отопления по данной схеме, необходимо проложить по дому подающую и обратную трубы. Для этих целей в продаже есть специальный пластиковый крепеж. Если используются радиаторы с боковым подключением, делаем отвод от подающей трубы к верхнему боковому отверстию, а забираем теплоноситель через нижнее боковое отверстие, направляя его в обратную трубу. Рядом с каждым радиатором ставим спускники воздуха. Котел в такой схеме устанавливается в самой нижней точке.
Здесь используется диагональное подключение радиаторов, что увеличивает их теплоотдачу. Нижнее подключение радиаторов уменьшает тепловую мощность.
Такая схема чаще всего делается замкнутой, с использованием герметичного расширительного бака. Давление в системе создается с помощью циркуляционного насоса. Если нужно обогреть двухэтажный частный дом, прокладываем трубы на верхнем и нижнем этажах, после чего создаем параллельное подключение обоих этажей к отопительному котлу.
Установка водяного отопления частного дома
установка отопительного котла
На следующем этапе выполняют установку отопительных батарей. Их размещение должно быть строго под подоконниками, что позволяет создать тепловой барьер, предотвращающий, проникновение холодного воздуха через оконные щели. Сама установка радиатора достаточно проста и выполнима своими руками. Батарея навешивается на специальные кронштейны, закреплённые в стене при помощи дюбелей. Но, несмотря на всю кажущуюся простоту, существуют нюансы, которые нужно учитывать:
- Перед началом установки радиаторов выполняется разметка стен. Все радиаторы в частном доме должны располагаться на одном уровне и в горизонтальном положении, чтобы теплоноситель циркулировал беспрепятственно.
- Батарею при установке лучше не распаковывать, чтобы не повредить в процессе крепления.
- От нижней части батареи до напольной поверхности должен оставаться промежуток не менее 70 мм, но не более 150 мм.
- Отопительный радиатор должен, находится на 20 мм расстоянии от стены.
После завершения монтажа батарей переходят к разводке труб и установке сопутствующих узлов.
- Сливной патрубок с краном на конце, для удаления из системы воды. Его установка должна происходить в самой нижней точке системы обогрева частного дома.
- Расширительный бачок монтаж, которого выполняется в высшей точке системы отопления, но не меньше чем на высоте 3 м от котла.
- В случае с принудительной системой отопления монтируется циркуляционный насос. Специалисты, рекомендует сделать обводной участок трубопровода, который в случае поломки насоса возьмёт нагрузку на себя.
- При помощи кранов желательно оградить каждый самостоятельный элемент системы отопления. Это позволит в случае необходимости выполнить ремонт любого узла без полного слива теплоносителя.
Если схема отопления предусматривает наличие нескольких стояков, то в местах разводки трубопровода обязательно устанавливается балансировочный вентиль. В первую очередь — это необходимо для уравнивания разницы гидравлического сопротивления в различных ответвлениях отопительной системы.
Общие характеристики водяного отопления
Водяное отопление в котором движение осуществляется за счет разницы внутренних давлений. Нажмите на фото для увеличения.
Использование именно водяной системы обогрева имеет множество преимуществ для владельца дома. Сегодня даже печное отопление является не настолько эффективным. Водяное отопление практично, ведь котел не требует отдельного помещения, расположить его можно на кухне или в подвале (и любом другом удобном месте).
Специалисты провели расчеты, по которым выяснили, что водяное отопления является не только практичным, но еще и экономичным, ведь может обеспечить экономию топлива (если сравнивать с печным отоплением) до 20%. Самая обычная и простая система водяного отопления работает по принципу естественной циркуляции имеющегося теплоносителя.
В этом случае вода (то есть теплоноситель) может приводиться в движение без помощи посторонней движущей силы, такой как насос.
Движение осуществляется за счет разницы внутренних давлений горячих и холодных водяных масс. То давление, которое создается в главном стояке, всегда немного ниже, чем то, которое образуется в охлаждаемых стояках. Непрерывная циркуляция теплоносителя осуществляется благодаря тому, что холодная вода, которая поступает из отопительных батарей, возвращаясь в котел, вытесняет нагретую воду.
В данной статье каждый потребитель сможет получить грамотное описание общего устройства системы водяного отопления, все тонкости ее проектирования и монтажа.
Обязательные требования к системе отопления
Для поддержки в системе непрерывной циркуляции теплоносителя нужно утеплить основной стояк. Стоит ориентироваться на тот факт, что процесс перемещения теплоносителя может продолжаться до тех пор, пока система будет заполнена водой. В этом случае разница температур (холодных и горячих потоков) должна быть не меньше чем 25 градусов по Цельсию.
При желании, можно с легкостью ускорить процесс циркуляции воды. Сделать это можно путем увеличения расстояния по высоте между котлом и самими отопительными приборами. Однако стоит помнить важную деталь – минимальное удаление не может быть меньше трех метров. Именно по этой причине эксперты рекомендуют оборудовать котел водяного отопления в подвальном помещении, там же, где обычно размещают топливохранилище. Если у вашего частного дома подвал отсутствует, то котел можно разместить и на цокольном этаже, на уровне самих отопительных приборов первого этажа дома.
В этом случае необходимо попытаться сместить центр котла по вертикали ниже – приблизительно на 15-20 см от осевой линии самих отопительных приборов. Сделать это можно за счет «приямка». Практически все существующие системы водяного отопления работают по принципу естественной циркуляции воды и действуют обычно в пределах 15-30 метров. Именно на таком расстоянии и происходит падение давления воды, что расходуется на преодоление внутрисистемного трения.
Для того чтобы снизить этот показатель, нужно использовать трубы большего диаметра в самой системе, а также отопительные приборы, которые имеют широкие проходные отверстия. Схемы отопления заказываются и создаются специалистами, самостоятельно сделать проект водяного отопления практически невозможно, ведь для качественной работы всего оборудования необходимо учитывать даже мельчайшие детали.
Вариант — конвекционное и внутрипольное отопление
Устройство
В одном отопительном контуре одновременно или поочередно работают радиаторы и теплый пол. Такая схема работы может быть реализована двумя способами:
| Схема | Описание |
 | Теплый пол запитан от обратки радиаторов. При этом температура обратки на выходе из высокотемпературного контура не должна быть выше 40 градусов, а котел должен иметь возможность работать при температуре обратного трубопровода около 30 °С. Из современных котлов на это способен только газовый конденсационный. Очевидный недостаток такой схемы — невозможность независимой работы контуров: если отключить радиаторы, то температура теплоносителя будет слишком высокой для теплого пола, а без внутрипольного контура вырастет до неприемлемых для котла значений температура обратки на его входе. |
 | Теплый пол подключен независимо от радиаторов через трехходовой смеситель. В зависимости от температуры на выходе внутрипольного контура смесительный клапан открывается или закрывается, увеличивая или уменьшая количество горячего теплоносителя с подачи в контуре с рециркуляцией. Рециркуляцию теплоносителя в низкотемпературном контуре обеспечивает собственный циркуляционный насос. Схема работает с любым котлом, контуры радиаторов и теплого пола могут включаться и отключаться независимо друг от друга. |
Какие материалы стоит предпочесть при монтаже такой системы своими руками?
Трубы:
Для радиаторного отопления — недорогой полипропилен с армированием алюминием. Температура в автономном контуре не поднимается выше 80 °С, а давление — выше 2,5 кгс/см2, что с запасом перекрывается допустимыми для полипропиленовых труб эксплуатационными параметрами.Армирование уменьшает удлинение трубопроводов при нагреве: у неармированного полипропилена оно равно 6,5 мм/погонный метр при нагреве на 50 градусов, у армированного алюминиевой фольгой — 1,5 мм;
При нагреве жестко закрепленные неармированные трубы из полипропилена пойдут волной вследствие удлинения.
Для контура теплого пола — сшитый или термомодифицированный полиэтилен. Трубы поставляются в бухтах длиной до 200 метров; это позволяет вывести все соединения за пределы стяжки.
Укладка труб водяного теплого пола в стяжку. Для внутрипольного отопления используется труба из термомодифицированного полиэтилена pe-rt.
Радиаторы: алюминиевые секционные. Инструкция связана с тем, что они сочетают высокую теплоотдачу (до 210 ватт на секцию) с низкой стоимостью (от 240 рублей/секция).
Алюминиевый радиатор обеспечит оптимальный баланс цены и теплоотдачи.
Преимущества
Недостаток радиаторного отопления — в нерациональном распределении температур в отапливаемом объеме. Воздух под потолком на несколько градусов теплее, чем над полом. Но пространство под потолком — необитаемое, и его нагрев дает лишь увеличение теплопотерь через потолок и верх стен.
теплый пол экономичнее: он греет комнату снизу; по мере приближения к потолку температура падает. Снижение средней температуры в отапливаемом объеме приводит к уменьшению суммарных теплопотерь.
Температура воздуха в отапливаемом помещении при конвекционном и внутрипольном отоплении.
Недостаток теплого пола — в том, что его температура ограничена значением +35-+40°С. При фиксированной площади теплообмена и ограничении температуры теплоотдача тоже ограничена, и при больших теплопотерях она может оказаться недостаточной.
Дефицит тепла помогут восполнить радиаторы. В автономном контуре они могут нагреваться до 75-80 градусов и за счет большей разницы температур с воздухом отдавать куда больше тепла, чем теплый пол с той же площадью поверхности.
Схема прямого подключения
У вас есть котел, после которого смонтирована вся арматура безопасности + циркуляционный насос. В некоторых настенных вариантах котлов, насос идет изначально встроенным в его корпус.
Для напольных экземпляров придется ставить его отдельно. От этого котла, вода сначала направляется в распределительный коллектор, и далее разбегается по петлям. После чего завершив проход, возвращается через обратку в теплогенератор.
При такой схеме, котел непосредственно настраивается на желаемую температуру самих ТП. У вас тут нет никаких дополнительных батарей отопления или радиаторов.
На какие главные особенности здесь стоит обратить внимание? Во-первых, при таком прямом подключении, желательно устанавливать конденсационный котел. В таких схемах, работа при относительно невысоких температурах для конденсационника вполне оптимальна
В этом режиме он достигнет своего наибольшего КПД
В таких схемах, работа при относительно невысоких температурах для конденсационника вполне оптимальна. В этом режиме он достигнет своего наибольшего КПД.
Если же вы будете использовать обычный газовый котел, то в скором времени попрощаетесь со своим теплообменником.
Второй нюанс касается твердотопливных котлов. Когда у вас смонтирован именно он, для прямого подключения к теплым полам, вам потребуется еще и буферная емкость.
Она нужна для ограничения температурного режима. Твердотопливными котлами напрямую очень тяжело регулировать температуру.
Приборы водяного отопления
Обогревательными элементами, отдающими тепло воздуху в помещении, являются:
- Батареи, радиаторы из чугуна, стали и специальных сплавов.
- Система труб, вмонтированная в перекрытие, – «теплый пол».
- Обогреватели, встроенные в плинтусов, расположенных вдоль стен.
- Конвекторы, установленные в технологические ниши.
Среди самых недорогих систем отопления частных домов выделяют газовые котельные установки на воде. Радиаторные секции делают из:
- Алюминия. Малый вес позволяет крепить радиаторы к стеновым панелям, изготовленных из легких материалов: газобетон, сэндвич-панели.
- Стали. Хорошая теплопроводность. Быстро разогреваются, долго сохраняют тепло, отдавая энергию в комнату. Малая стоимость.
- Чугуна. Максимальная теплоемкость. Остаются горячими долгое время. Неприхотливы, надежны, долговечны. Минус – большая масса.
- Биметаллические. Совмещает плюсы двух компонентов – нержавеющей сердцевины и внешнюю привлекательность наружного слоя.
Если перечислят, что нужно для отопления частного дома, список будет включать следующие позиции:
- Котел требуемой производительности (мощности).
- Трубы для устройства контуров (прямого и обратного).
- Расширительный бак для гашения термического расширения.
- Электрический насос, обеспечивающий непрерывную циркуляцию.
- Радиаторы в количестве, достаточном для обогрева объема помещений.
- Фитинги, заглушки, шаровые краны, прочая запорная арматура.
- Контрольно-измерительные приборы, регуляторы.
Полный комплект определяет схема отопления, которая должна быть реализована. Также значение имеет выбранный тип системы.
Конструкция теплых полов
В данном случае отопление дома реализуется за счет труб, уложенных в перекрытие, по которым циркулирует горячая вода. Если оно деревянное, трубопровод укладывают между лагами. В противном случае полиэтиленовую или металлопластиковую трубу укладывают на пол и заливают стяжкой.
Каждая петля оснащается вентилем для регулирования интенсивности подачи теплоносителя. Потребуется и циркуляционный насос, который будет поддерживать требуемую температуру – 35…55 градусов Цельсия.
Конвекторы плинтусные и внутрипольные
Монтаж системы отопления данного типа предполагает установку конвектора в специально отведенное заглубление в стене или в полу. Принцип действия основан на естественной конвекции, когда охлаждаясь, воздух опускается, а в рабочей камере находится теплообменник. Прогреваясь воздушная масса устремляется вверх, замещая собой холодный объем.
В результате прогревается вся комната. Горячая труба защищена кожухом с отверстиями, решеткой, что делает использование безопасным. Подобные обогревательные элементы – идеальное решение для помещений с витражным остеклением.
Система водяного отопления
Одна из самых эксплуатируемых систем отопления в нашей
стране – водяное отопление. Разводка труб в доме или квартире – привычное
явление.
Принцип работы водяного отопления заключается в следующем:
нагретая от котла вода естественным образом (или принудительным) циркулирует по
трубам, отдавая тепло помещению. Учитывая то, что по ходу движение воды в
местах соединения, на изгибе труб и т.д. образуется трение и местные
сопротивления, многие системы оборудованы клапанами для обеспечения давления,
сила которого равна потерям на сопротивление. Такая система водяного отопления
называется системой с искусственной циркуляцией воды.
Система водяного отопления может быть конструктивно
реализована по двум схемам:
Одноконтурная (система с замкнутой циркуляцией воды,
ориентированная только на отопление)
Двухконтурная (система, ориентированная одновременно на
отопление помещения и нагрев воды в водопроводе). Такая система требует
использования специального двухконтурного котла.
Устройство водяного отопления предполагает 3 принципиально
разные схемы разводки труб в комнатах.
Разводка труб отопления
Однотрубная система отопления дома
Схема однотрубной системы отопления представлена на фото.
Как видно из рисунка, трубы закольцованы, а радиаторы подключены по очереди. Таким образом, теплоноситель выходит из котла и поочередно проходит каждый из них.
При этом стоит отметить, что температура теплоносителя постепенно снижается. Это существенный минус системы. Тем не менее, она достаточно распространена ввиду простоты, экономичности и возможности сделать однотрубную систему отопления своими руками.
Как снизить потери тепла при однотрубной системе отопления:
увеличить число секций в последних радиаторах (два-три последних);
увеличить температуру теплоносителя на выходе. Это, в свою
очередь, повышает расходы на отопление;
обеспечить теплоносителю принудительную циркуляцию. Т.е.,
установить насос, который создаст в системе дополнительное давление заставляя
воду циркулировать быстрее.
Двухтрубная система отопления дома
Схема двухтрубной системы отопления представлена на фото.
Синим цветом выделена труба отработки, которая отводит охлажденный
теплоноситель из радиатора в котел.
Двухтрубная система отопления дома с нижней разводкой – схемаСхема двухтрубной системы отопленияДвухтрубная система обеспечивает подачу теплоносителя к радиаторам без потери тепла. Ее разновидности показаны на фото. При параллельном подключении достигается экономия на материалах. При лучевом,
появляется возможность регулировать температуру в каждой комнате отдельно.
Коллекторная (лучевая) разводка
Предполагает использование специального устройства –
коллектора, которое собирает теплоноситель и распределяет по трубам к батареям.
Схема сложная в реализации, поэтому используется редко.
Схема коллекторной (лучевой) разводки
Безусловным плюсом системы водяного отопления можно назвать
ее безопасность.
К числу недостатков относят:
относительно трудно обогреть значительную площадь без
значительных затрат (ввиду потерь тепла при циркуляции воды);
эстетический параметр. Разветвленную систему труб можно
скрыть, пожертвовав некоторым количеством объема помещения, что не всегда
удобно, или же оставить на виду;
большие по размеру радиаторы отопления;
вероятность появления воздушных пробок. Эта проблема
возникает после спуска воды из системы.
Водяное отопление пола в доме
Водяной теплый пол представляет собой систему длинных пластиковых труб уложенных на
основание чернового пола.
Система водяного отопления пола
Монтаж системы теплого водяного пола выполняется в три этапа:
укладка утеплителя или устройство чернового пола;
правильная разводка труб, которая не допускает множественных
перегибов. Оба конца трубы подключаются к центральному отоплению. Через один
конец поступает горячая вода, через второй – отводится обратно в систему.
При укладке труб стоит помнить о высоком риске повреждения труб.
Во-первых, при укладке (изгиб).
Во-вторых, при эксплуатации, например, повреждение перфоратором. Чтобы не допустить этого, нужно составить подробную схему расположения труб;
заливка стяжки на систему труб.
Эта система может быть использована в качестве основной или
дополнительной. Выбирая водяное отопление по полу, следует помнить, что в системе должен поддерживаться оптимальный температурный режим, потому что при минусе и отключенном отоплении вода в трубах замерзнет, что неизбежно приведет к их деформации. Собственно, это касается любой системы водяного отопления.
Теплоноситель и его свойства
Идеального теплоносителя не существует. У каждого варианта есть допустимый диапазон температурного режима и технические параметры, при нарушении которых можно испортить систему отопления. Замена оборудования будет весьма затратна.
Основные характеристики теплоносителя, которые нужно учитывать при выборе:
- температурный режим;
- вязкость;
- антикоррозийные свойства;
- токсичность при нагревании.
Лучший теплоноситель – это очищенная вода и антифриз.
Основные преимущества антифриза перед водой представлены в таблице. Особенно рекомендовано его применение в домах с сезонным или периодическим проживанием.
| Теплоноситель | t замерзания, °С | Вязкость,мм²/с при 40°С | Пожароопасность, критическая температура, °С |
| Очищенная вода | 0,9 | да | |
| Промышленные масла | -15 (-18) | 10÷40 | 140÷190 |
| Солевые составы | -55 | 1 | нет |
| Спиртовые составы | -40 | 0,7 | да |
| Антифриз | -40 | 3,1 | нет |
На время отъезда его сливать из системы не нужно. По возвращении просто включить котел. Если температура упадет ниже предельной границы, состав превратится в вязкую жидкость – гель, при этом его физические характеристики не изменятся. После того как температура поднимется до требуемой отметки, он снова приобретет жидкую форму с сохранением первоначального объема.
Специальное средство для системы — антифриз
антифриз для отопления
Несмотря на все достоинства антифриза, многие делают свой выбор в пользу воды. Она безопасна, в ней нет химических примесей, особенно, если вырыта своя скважина. Единственный негативный момент – минеральные соли в составе, которые вызывают коррозию. Для ее предупреждения можно использовать кипяченую или талую воду. Или в качестве альтернативы, применять систему предварительной очистки.
Заполнение антифризом системы отопления
Это интересно: Сравнение отопления в частном и многоквартирном доме: разбираем обстоятельно
