Водяное отопление – основная конфигурация комплекса обогрева помещений в частных домах и квартирах многоэтажных жилых домов. В материале статьи мы рассмотрим виды водяного отопления по главному признаку классификации – способу циркуляции теплоносителя.
По способу циркуляции теплоносителя водяные системы делятся на 3 вида:
- Комплекс с естественной циркуляцией теплоносителя (открытая схема);
- Закрытая система с принудительной циркуляцией теплоносителя;
- Комбинированная система (открытая с установкой циркуляционного насоса).
Содержание
Отопление с естественной циркуляцией
В первом случае (комплекс с естественной циркуляцией) движение воды в системе реализуется через использование свойства воды расширяться при нагреве – плотность ее при этом уменьшается, она стремится подняться вверх. При этом ее место в теплогенераторе занимает порция холодной воды, имеющая большую плотность и поэтому сконцентрированная в нижней части системы.
При постоянном нагреве новых порций холодной воды возникает замкнутый цикл циркулирования – горячий теплоноситель отдает тепло нагреваемому воздуху и стремится в нижнюю часть системы, холодная вода, вытесняемая им, постоянно поступает в котел для нагрева.
В связи с этим схема отопления с естественным движением теплоносителя имеет особую конфигурацию. Котел всегда устанавливается в нижней точке схемы, от него сооружается вертикальный (так называемый «разгонный») коллектор диаметром не менее 50 мм и высотой до 2 – 3 метров. Далее, от верхней точки разгонного коллектора прокладываются трубы с уклоном в сторону движения теплоносителя не менее 2 – 3 мм на 1 метр длины.
Диаметр трубопроводов системы должен быть не менее 35 – 40 мм – при малом диаметре возникает излишнее гидравлическое сопротивление, отрицательно влияющее на качество циркуляции. В качестве приборов отопления обычно применяются устройства с увеличенным проходным сечением – чугунные батареи и стальные трубчатые регистры. Зачастую комплекс сооружается только из труб увеличенного диаметра, поверхность которых и служит основной площадью теплоотдачи.
На всем протяжении трубопроводов не рекомендуется устанавливать запорные и регулирующие устройства – они создают дополнительные помехи движению воды. К верхней точке вертикального разгонного коллектора присоединяется расширительный бак открытого типа – он служит для выхода воздуха из оборудования, принятия излишка воды при расширении, иногда – для ручного пополнения системы водой.
Теплогенераторами комплекса при естественной циркуляции обычно являются напольные котлы с увеличенным сечением патрубков подключения или печи с водяным контуром. Применение настенных моделей котлов исключается – они обладают большим гидравлическим сопротивлением.
Отопление с естественной циркуляцией чаще всего используется для обогрева помещений общей площадью до 70 квадратных метров и сооружается только в частных домах. При монтаже конфигурации в более крупных помещениях комплекс работает малоэффективно – зона высокой температуры концентрируется в области котла, удаленные участки имеют довольно низкую температуру.
Главным достоинством отопления с естественной циркуляцией является полная независимость от наличия электроэнергии.
Закрытая система водяного отопления
Закрытая схема водяного отопления получила самое широкое распространение. Ее популярность обусловлена целым рядом преимуществ по сравнению с комплексами гравитационного водяного отопления.
Основной принцип работы схемы заключается в принудительном движении теплоносителя – оно реализуется с помощью специального циркуляционного насоса. Принудительное движение воды в системе дает следующие преимущества:
- Значительно повышается интенсивность теплоотдачи;
- Выравнивается температура во всех точках комплекса;
- Для монтажа системы можно использовать трубопроводы малого диаметра и все типы отопительных приборов;
- Величина отапливаемой площади практически не имеет ограничений, зависит только от мощности котла и циркуляционного насоса;
- Принудительная циркуляция позволяет включать в схему различные дополнительные блоки и оборудование – комплексы теплых полов, бойлеры косвенного нагрева, калориферы систем вентиляции, теплообменные аппараты разного назначения и так далее;
- Закрытая система обладает высокой маневренностью, легко управляется.
Для работы закрытой системы отопления в схему включается ряд обязательных элементов. Прежде всего это циркуляционный насос, расширительный бак мембранного типа и арматура безопасности. На отдельные линии и отопительные приборы устанавливают запорно-регулирующую арматуру различного типа – с ее помощью возможно не только ручное, но и автоматическое управление температурой в отапливаемом помещении за счет изменения расхода теплоносителя.
Основными обязательными элементами закрытой схемы водяного отопления являются:
- Котел;
- Отопительные приборы;
- Трубопроводы;
- Арматура;
- Циркуляционный насос;
- Экспанзомат;
- Группа безопасности.
Кроме этих компонентов в систему могут интегрироваться различные дополнительные устройства – гидроразделители, узлы теплых полов, теплоаккумуляторы и так далее.
Комбинированная схема отопления
В основе комбинированной схемы обогрева лежит открытая система отопления с естественной циркуляцией. Она имеет низкую эффективность – прежде всего из-за малой скорости воды. Эта проблема решается внедрением в систему циркуляционного насоса небольшой мощности.
Чаще всего его врезают в обратный трубопровод, подходящий к котлу. Причем устройство устанавливают чаще всего на байпас – этим сохраняется возможность работы системы в обычном режиме. Рекомендуется устанавливать насосы со ступенчатым изменением мощности – это придает большее удобство при регулировании режима.
Наличие насоса изменяет режим движения воды с естественного на принудительное, при этом значительно повышается качество теплоотдачи, выравнивается температура по всему комплексу, уменьшается число включений котла, несколько снижается потребление топлива. Малая мощность насоса не позволяет давлению теплоносителя подниматься до крупных значений – возникает возможность работы открытой схемы без выброса воды из расширительного бака.
Схема комбинированного (смешанного) типа обычно применяется для модернизации уже существующего комплекса отопления с естественной циркуляцией. Иногда ее сооружают в тех местах, где наблюдаются постоянные и продолжительные перебои в электроснабжении – это дает возможность постоянной работы отопления – с помощью насоса или без него. Подробнее об установке насоса в систему с естественной циркуляцией теплоносителя можно прочитать здесь.