Водяное отопление является самым распространенным способом обогрева частных домов. Комплекс отопления сооружается по нескольким основным схемам, причем работа его обычно реализуется по автономному принципу – централизованные сети теплоснабжения редко затрагивают частный сектор. В материале этой статьи мы расскажем об общем принципе устройства, составе и основных схемах индивидуального водяного отопления частного дома.
Содержание
Общее устройство автономного водяного отопления
В состав комплекса автономного водяного отопления входят следующие элементы:
- Отопительный котел;
- Трубопроводы и фасонные элементы – фитинги;
- Отопительные приборы;
- Запорно-регулирующая арматура;
- Расширительный бак;
- Циркуляционный насос (в закрытой системе отопления).
Котел является главным элементом индивидуального отопления. Котлы бывают различных модификаций, основная классификация котлоагрегатов производится по виду используемого топлива. По этому признаку теплогенераторы делятся на следующие типы:
- Газовые;
- Электрические;
- Твердотопливные;
- Жидкотопливные;
- Комбинированные.
К котлам горения относятся газовые, твердотопливные и жидкотопливные агрегаты, электрические котлы выступают отдельной группой – здесь для нагрева используется качество термического сопротивления материалов при пропускании через них электрического тока. Комбинированные модели адаптированы для работы на нескольких видах энергоносителей (в разных сочетаниях).
Котлы выпускаются в настенном и напольном исполнении, причем твердотопливные, жидкостные и комбинированные устройства производятся только в напольном исполнении.
Трубопроводы являются связующими элементами между котлом и отопительными приборами – по ним происходит перемещение теплоносителя. Чаще всего для монтажа автономного отопления сейчас используются полимерные (пластиковые) трубопроводы – они не ржавеют, долго служат, намного легче в сборке, чем металлические трубопроводы из разных марок стали и меди. Основными видами пластиковых труб являются полипропиленовые, металлопластиковые и полиэтиленовые (сшитые) трубопроводы.
Основным видом водяных отопительных приборов являются радиаторы. Эти устройства изготавливают из различных металлов и сплавов – алюминия, сплава алюминия и стали (биметалл), стали и чугуна. Радиаторы представлены широким выбором типоразмеров, выпускаются в напольном и настенном исполнении, имеют разборные и монолитные конструкции.
Вторыми по популярности являются конвекторы. В их основе лежит стальной, медный или медно-алюминиевый теплообменник, нагревающий циркулирующий через него воздух. Конвекторы выпускаются в настенном, напольном и встраиваемом исполнении, могут оснащаться встроенными вентиляторами для усиления режима циркуляции воздуха и повышения общей эффективности устройства.
Кроме основных приборов отопления в автономных схемах применяются регистры из различных металлов, полотенцесушители и дизайн-радиаторы.
Запорно-регулирующая арматура устанавливается на приборах отопления и отдельных участках системы. Она предназначена для регулирования расхода теплоносителя – этим изменяется температура в отапливаемых помещениях. Отдельными видами арматуры являются воздухоотводчики и сбросные клапана – они необходимы для стравливания воздуха и сброса избыточного давления воды (предохранения оборудования от повреждения или разрушения). Основными видами запорно-регулирующей арматуры являются шаровые краны, ручные и термостатические клапаны (термостатические устройства могут управлять работой отопительных приборов в автономном режиме).
Расширительные баки для систем бывают 2-х типов – открытые и закрытые мембранные. Выбор типа бака зависит от вида системы отопления. Аналогично решается вопрос с циркуляционным насосом – в закрытой и комбинированной схеме автономного отопления он обязателен, в открытой системе с естественной циркуляцией теплоносителя его нет.
Основные схемы водяного отопления
По способу циркуляции теплоносителя схемы водяного отопления бывают 2-х видов:
- Система с гравитационным (естественным) движением теплоносителя;
- Комплекс с принудительной циркуляцией.
Движение теплоносителя в открытой схеме осуществляется за счет разного значения плотности горячей и холодной воды. Горячая вода после нагрева в котле становится легче и поднимается вверх, ее место занимает холодная вода. При движении по системе теплоноситель остывает и опускается вниз, постепенно вытесняя горячую воду из котла. Режим движения воды отличается малой скоростью, отдаленные помещения могут прогреваться не очень качественно – сильнее всего вода отдает тепло на первых участках системы.
В закрытой системе отопления движение воды осуществляется с помощью насоса – отдельного или встроенного в котел. Дополнительно к трубопроводам около котла подключается мембранный расширительный бак и группа безопасности с ПК и воздухоотводчиком (если они не встроены в котел). Трубопроводы закрытой схемы отличаются малым диаметром, система намного маневренней и мощней открытого комплекса (у него отапливаемая площадь ограничена 60 – 70 м2). Единственным весомым достоинством открытой системы является возможность организации ее работы без электричества.
По методу прокладки трубопроводов и подключению к ним отопительных приборов выделяют 4 вида схем:
- Однотрубная;
- Двухтрубная;
- Коллекторно-лучевая;
- Комбинированная.
В однотрубной схеме радиаторы подключены к одной трубе последовательно, от последнего прибора к котлу отходит обратный трубопровод. Температура приборов снижается последовательно – каждый радиатор холоднее предыдущего. Также отсутствует возможность регулирования температуры и отключения отдельного радиатора.
Однотрубную схему чаще всего оптимизируют установкой байпаса. По нему часть горячей воды помимо радиатора сразу попадает в следующую батарею – разница температур между первыми и последними радиаторами немного уменьшается, появляется возможность ограниченной регулировки и отключения батарей.
Двухтрубная система основана на параллельном подключении батарей к прямому и обратному трубопроводам. Такая схема намного лучше – радиаторы легко управляются, практически не влияют друг на друга. Коллекторная схема является по сути модификацией двухтрубной системы – здесь отопительные приборы подключаются к прямому и обратному распределительным коллекторам (при монтаже такой системы наблюдается повышенный расход трубы).
Довольно часто при строительстве частных домов основные схемы прокладки труб комбинируют между собой.