Водяне опалення для приватного будинку – один із найвигідніших варіантів. Ця система відрізняється економічністю, практичністю та зручністю. Водяне опалення визнано одним із найдовговічніших варіантів, оскільки елементи виготовляються із міцних матеріалів. Вода має чудові теплопровідні властивості, особливо ефективно ця система працюватиме в дерев'яному будинку. Але для успішної роботи важливо встановити водяне опалення правильно, з дотриманням усіх вимог.
Система водяного опалення є замкнутим контуром, за яким за потреби запускається циркуляція гарячої води. Нагріває теплоносій котел, від якого по всій оселі розходяться труби. У кожній кімнаті встановлюються радіатори, що наповнюються гарячою водою, нагріваються та віддають тепло повітрю. Охолоджена вода знову повертається трубами в котел для повторного нагріву. Таким чином, виглядає цикл.
Схема водяного опалення приватного будинку:
1. Розширювальний бак 2. Автоматика 3. Вихровий теплогенератор
4. Циркулярний насос 5. Накопичувальний бак термос
Види котлів опалення
Для водяної системи опалення виробляють котли різних видахпалива. Вибирати потрібно, виходячи з особливостей системи та вартості виду палива.
- Газовий котел опалення- Найпоширеніший варіант. Причина – економічність, що базується на низькій вартості природного газу. Але якщо до будинку не проведено газову магістраль, користуватися газовим котлом не вдасться.
Складові системи опалення
Труби для водяного опалення виготовляються з різних матеріалів:
факт.
Найнадійніші – мідні труби. Якщо вам важлива якість, краще вибрати їх.Використовуються в системі та додаткові елементи, що використовуються для регулювання. Розширювальний баквстановлюється для збору надлишків теплоносія, які з'являються при нагріванні та розширенні.
Варто встановити біля кожного радіатора регулятори температури, це дозволить контролювати комфортну температуру у кожній кімнаті. Якщо вимагають вихідні умови, в проект системи опалення вводиться насос для запуску руху води. Використовуються, але не завжди, автоматичний відвідник повітря, запобіжні та запірні клапани.
Види систем
Водяна система може бути одноконтурною або двоконтурною. Перша монтується виключно для опалення, друга – для опалення нагріву води, що використовується у побуті. Експерти рекомендують встановити дві одноконтурні системи. Одна відповідатиме за обігрів у холодні періоди, друга – за нагрівання води. Це дозволить заощаджувати влітку, коли опалення не потрібне. Підігрів води для господарських справ використовує у кілька разів менше енергетичних ресурсів.
Розведення труб може бути сплановано в одному з трьох варіантів:
- Однотрубнане рекомендується, оскільки системою буде дуже важко керувати.
- Двотрубнарозведення визнано найоптимальнішим для приватних будинків. Усі радіатори підключені до двох труб. По одній надходить гаряча вода, по другій йде холодна.
- Променеваабо колекторнає системою труб, які відходять від колектора. До кожного радіатора підключено дві труби, одна постачає гарячу воду, другий направляє в колектор холодну. Перевага – простота регулювання та можливість приховати всю систему труб під підлогою. Нестача – висока вартість монтажу.
Встановити можна самостійно. Але опалення будинку – надто важлива річ. Помилки на роботах можуть призвести до дуже серйозних наслідків. Найкраще довірити цю роботу висококваліфікованим робітникам.
Зміст:
1.
2.
3.
4.
5.
Всім привіт! У цій статті будуть розглянуті такі питання: які існують види систем опалення будинку, які у них переваги та недоліки, які бувають опалювальні котли, які краще вибрати труби опалення та радіатори, а також буде розглянута технологія монтажу системи водяного опалення будинку.
Найтрадиційнішою системою опалення для Росії є водяне опалення, Де в якості теплоносія виступає вода. Це перевірена часом надійна система, що дозволяє найефективніше обігрівати будинок у найсуворішу зимову холоднечу. Тому більшість домовласників вибирає воду як теплоносій у системі опалення.
Приватні будинки та котеджі будують в основному на відстані від інженерних комунікацій, у тому числі і центрального опалення. Саме тому у приватних будинках застосовують незалежні автономні системи водяного опалення будинку. У такій системі опалення вода циркулює у замкнутому контурі трубопроводів. Тобто вода, нагріваючись у котлі, надходить трубопроводом в радіатор, там вона віддає частину тепла, обігріваючи приміщення і потім трубопроводом надходить назад в котел для повторного нагрівання, і цикл повторюється знову.
Види систем опалення будинку
Водяні системи опалення бувають трьох видів: однотрубна, двотрубна та колекторна. Розглянемо кожну систему опалення детальніше.
В однотрубній або одноконтурній системі опалення всі радіатори послідовно підключені до однієї труби. Тобто вода, що остигнула в радіаторі, надходить у трубу опалення, де тече гаряча вода, остуджуючи тим самим теплоносій. І при проходженні через кожен наступний радіатор вода втрачатиме все більше і більше тепла. Тому однотрубна система опалення не повинна бути занадто протяжною, інакше будинок прогріватиметься нерівномірно.
В однотрубній системі підключення радіатора до опалювальної труби може бути трьох видів. Перший вид: діагональне підключення– коли з одного боку вхідна труба гарячої води підключена до верхньої частини радіатора, а з іншого боку вихідна труба води, що остигнула, підключена до нижньої частини. Другий вигляд: паралельне підключення– коли вхідна та вихідна труба підключені до нижньої частини радіатора. Третій вид: зворотне діагональне підключення– коли з одного боку вхідна труба підключена до нижньої частини, а з іншого боку вихідна труба підключена до верхньої частини радіатора.
На багатьох інформаційних ресурсах стверджується, що однотрубна система опалення не має можливості регулювання температури окремого радіатора і не має можливості заміни радіатора, не відключаючи всю систему опалення. Але якщо на вході та на виході радіатора поставити запірну арматуру(трубопровідний кран) можливості однотрубної системи опалення різко розширяться. Це дозволить регулювати температуру радіатора, зменшуючи або збільшуючи швидкість потоку води, що входить до нього. Крім того, перекривши обидва крани радіатора (на вході та на виході) дозволить повністю відключити радіатор від системи опалення та у разі протікання у радіаторі, замінити його на новий, не відключаючи всю систему опалення.
У двотрубній системі опалення, як можна здогадатися з назви, використовуються дві труби: одна труба подає в радіатори гарячу воду, інша труба забирає з радіатора охолоджену воду. Завдяки цьому здійснюється рівномірне нагрівання всіх радіаторів опалення незалежно від протяжності трубопроводів.
Як і в однотрубній системі опалення на кожному радіаторі (на вході та на виході) ставиться запірна арматура, що регулює температуру нагрівання радіатора Також запірна арматура відключить від системи радіатор для заміни, не відключаючи всю систему опалення.
Єдиним недоліком двотрубної системи опалення є надмірна кількість трубопроводів, порівняно з однотрубною системою. Що, у свою чергу, збільшує витрати на матеріали.
У колекторній системі нагрітий теплоносій з котла подається в колектор, а вже з колектора трубопроводами вода подається в радіатори опалення. Колекторє трубою, яка має один вхід великого діаметра і кілька виходів малого діаметра. У розподільчому щитку зазвичай стоїть один колектор для подачі води в радіатори, а один колектор для прийому води, що остигнула. Таким чином, кожен радіатор має окремий контур, що дозволить регулювати температуру і відключати будь-який радіатор не зачіпаючи всю систему. Або замість радіатора підключити систему теплих підлог.
Недоліком колекторної системи є безліч трубопроводів. Крім цього, до кожного контуру опалення необхідно приєднати циркуляційний насос, т.к. в контурі використовуються труби малого діаметра, а прокачати воду по всіх контурах одним насосом практично неможливо.
З усього вищесказаного випливає, що колекторна система дозволяє плавно регулювати температуруу кожній кімнаті, однак надлишок трубопроводів та насосів значно підвищує її вартість. Найрозумнішим застосуванням колекторної системи опалення є використання замість радіаторів систем. тепла підлога».
Види опалювальних котлів
Центром усієї автономної системи водяного опалення є котел. Головним завданням котла є нагрівання теплоносія. Як правило котел складається з двох камер: камери згоряння, в якій згоряє паливо та теплообмінника, В якому відбувається передача тепла теплоносія з камери згоряння.
Котли бувають одноконтурні та двоконтурні. Одноконтурний котелнагріває воду тільки для опалення, проте якщо підключити до нього бойлер непрямого нагріву, котел зможе нагрівати ще й воду для гарячого водопостачання. Двоконтурні котлимають два теплообмінники: первинний та вторинний. Первинний теплообмінникнагріває воду для опалення, а вториннийнагріває воду гарячого водопостачання. Головним недоліком двоконтурних котлів є те, що два теплообмінники не можуть працювати одночасно. Тобто первинний теплообмінник для опалення відключається, коли вмикається кран гарячого водопостачання, і вся енергія витрачається на нагрівання вторинного теплообмінника.
Також котли розрізняють на вигляд палива, що використовується для нагрівання теплоносія. Котли бувають газові, твердопаливні, рідкопаливні, електричні та комбіновані.
Газові котли
Найменш витратним, а значить найвигіднішим паливом для опалення будинку є газ, якого в нашій країні достатньо. Біда полягає лише в тому, що газова магістраль проведена не до кожної ділянки, а значить, використовувати газовий котел для опалення будинку пощастить лише тим щасливчикам, у яких газова магістраль знаходиться неподалік їхнього житла. Крім того, при згорянні газу практично не виділяється шкідливих речовин та кіптяви.
Переваги:
Використовується дешеве паливо за максимального коефіцієнта корисної дії;
Не потрібен постійний контроль над подачею газу;
відсутність резервуарів для зберігання палива;
Тривалий термін експлуатації.
Недоліки:
Для підключення газового котла потрібна роздільна здатність відповідних інстанцій;
Повна залежність опалення будинку від газової служби, якщо газ відключать, будинок замерзне. Тому потрібне встановлення додаткового котла, що працює на іншому виді палива;
Твердопаливні котли
Вартість твердопаливного котла досить невисока, та й його робота не залежить від відсутності в будинку газу чи електрики. Але для забезпечення безперервної роботи твердопаливного котла необхідно регулярно підкидати паливо (торф, дрова або вугілля), а також відчищати зольник від золи.
Переваги:
Недорогий;
тривалий термін служби;
Не залежить від роботи комунальних служб;
Недоліки:
Вимагає регулярного завантаження палива та очищення камери згоряння від продуктів горіння;
Необхідна наявність приміщення для зберігання твердого палива;
Вимагає окреме приміщення для розміщення обладнання.
Рідкопаливні котли
На відміну від твердого палива, подача рідкого палива може бути автоматизована. Однак для автоматизації подачі потрібна електрика, з якою можуть виникнути неполадки та вимкнення. А для того, щоб зробити рідкопаливний котел повністю автономним, необхідно мати в будинку альтернативні джерела електропостачання.
Переваги:
Рідкопаливний котел практично повністю автономен;
Високий коефіцієнт корисної дії.
Недоліки:
Потрібна наявність великого резервуару для рідкого палива, що значно підвищує пожежну небезпеку будівлі;
Вимагає окреме приміщення для розміщення обладнання.
Електричні котли
Електричні котли повністю залежні від наявності електрики в будинку, тому в будинку просто необхідний резервний котел, що працює не в іншому виді палива, або мати альтернативне джерело електропостачання будинку. Крім цього для обігріву великої площі потрібен потужніший котел, а котли потужністю від 6 кВт вимагають підключення до трифазної мережі, що не завжди можливо.
Переваги:
Простий в експлуатації;
Компактен, що не вимагає наявності окремого приміщення;
Не потребує влаштування димоходу;
Безшумний.
Недоліки:
Споживає велику кількість електроенергії;
Потужні електрокотли вимагають наявності трифазної мережі.
Комбіновані казани
Комбіновані котли використовуються, коли трапляються часті перебої в подачі одного з джерел енергії: газу, рідкого палива, електрики. Комбіновані котли можуть підтримувати до чотирьох джерел енергії.
Переваги:
Підтримка різних джереленергії.
Недоліки:
Великі габарити;
Велика вартість.
Щоб визначитися з вибором котла, потрібно спочатку зробити всі необхідні розрахунки по втратах будинку. Виходячи з цих розрахунків визначити необхідну потужність котла, а потім вибирати найбільш маловитратні джерела енергії.
Які труби для опалення вибрати?
Наступним важливим етапом при проектуванні системи водяного опалення є вибір труб для опалення, А точніше матеріалу з якого вони виготовлені. Адже ринок будівельних матеріалів просто рясніє різноманітністю видів труб опалення: сталеві, мідні, поліпропіленові, металопластикові, зі зшитого поліетилену, гофровані труби з нержавіючої сталі. У кожного виду труб є свої переваги та недоліки і ведуть вони в різних умовахексплуатації по-різному. Давайте детальніше зупинимося на кожному з них.
Залізними трубами в системах опалення послужили людству не один десяток років і зарекомендували себе як дуже надійний вид труб. Сталеві трубичудово витримують великі навантаження, як із зовнішнього боку, так і з внутрішнього. За температурними характеристиками сталеві труби перевершують багатьох своїх конкурентів. Вони витримують тривалу дію високих температур, крім цього, у сталевих труб досить низький коефіцієнт лінійного розширення, що дозволяє використовувати протяжні ділянки в системі опалення. Однак у сталі є одна властивість, яку можна віднести як до переваг, так і недоліків: воно досить швидко нагрівається і швидко остигає. Тому протяжні теплотраси обов'язково потрібно теплоізолювати, щоб уникнути великих втрат тепла від котла до радіатора. Особливу увагу потрібно приділити теплоізоляції сталевих труб, які не мають контакту з повітрям приміщення, що опалюється (прокладені під підлогою або в стіні).
Як відомо сталь схильна до корозії, що істотно знижує термін її експлуатації. Корозійні процеси у воді з підвищеною кислотністю протікають повільніше, тому штучне підвищення кислотності води за допомогою спеціальних засобів підвищить термін експлуатації системи опалення. Також підвищить експлуатаційний термін фарбування труб антикорозійними сумішами. На тлі перелічених вище недоліків виділяється ще один недолік - це складність монтажу. Сталеві труби з'єднують двома способами: різьбовим з'єднанням та зварюванням. І те, й інше потребує особливих знань та умінь, а ймовірність протікання у з'єднаннях досить висока. Але через невисоку вартість багато домовласників вибирають саме цей вид труб. Термін експлуатації сталевих труб у системі опалення – 15-20 років.
Якщо ж ви хочете змонтувати дуже надійну і довговічну систему опалення і кошти це дозволяють, то вибір піде саме на мідні труби. Адже вони відмінно витримують високі температури, не схильні до корозії, мають високу міцність і тривалий термін експлуатації. Проте монтаж системи опалення із мідних труб слід довірити лише досвідченому фахівцю. Як і у випадку зі сталевими трубами, мідні труби, що не контактують з повітрям опалювального приміщення, необхідно теплоізолювати. Термін експлуатації мідних труб у системі опалення – 50-100 років.
Недорогий вид труб із досить непоганими характеристиками, враховуючи їхню вартість. Поліпропіленові трубистійкі до корозії та легко монтуються. Однак робоча температура поліпропіленових труб становить 70-90°С, що обмежує їх застосування в системі з високою температурою теплоносія. Що стосується з'єднання поліпропіленових труб, то тут є один аспект: при зварюванні труб на внутрішній поверхні труби утворюється наплив пластику, що зменшує внутрішній діаметр і відповідно пропускну здатність труби. Надалі це призведе до заростання труби. Окрім цього термін служби поліпропіленових труб не перевищує 8 років.
Металопластикові труби являють собою алюмінієву тонку трубу, покриту зовні та зсередини пластиком. Також трубу з алюмінію перфорують, щоб зовнішній та внутрішній шари пластику надійно склеювалися між собою, утворюючи єдину конструкцію. Складання системи опалення з металопластикових труб досить просте, і займає мінімум часу. Крім всіх перерахованих переваг у металопластикових труб існує слабке місце - фітинги. Вони виготовлені за технологією порошкової металургії, а значить крихкі і втрачають міцність при остиганні-нагріванні. Труби гнуться лише з використанням трубогибу. Згодом у місцях перегинів труб з'являються тріщини, що надалі призводить до протікання. Термін служби металопластикових труб 6-8 років.
Пошитий поліетилен відрізняється від звичайного поліетилену наявністю поперечних зв'язків між молекулами, що підвищує загальну міцність труб. Труби із зшитого поліетилену здатні витримати тиск 8-10 атмосфер та температуру до 95 °С. Пошитий поліетилен має молекулярну пам'ять, що дозволяє трубам відновлювати початкову форму після впливу фізичних або температурних навантажень (удар, нагрівання). Завдяки цій же властивості місця вигину труб необхідно фіксувати, т.к. труба тут прагне випрямиться. Труби із зшитого поліетилену стійкі до корозії та хімічної дії. Внутрішні стінки труб гладкі, що знижує гідродинамічний опір. Легкість монтажу забезпечується фітингами з гільзою, але для такого з'єднання потрібен спеціальний інструмент. Пошитий поліетилен має підвищене лінійне розширення, що вимагає влаштування компенсаторів у системі опалення. Термін експлуатації труб із зшитого поліетилену, як стверджують виробники – 30-50 років.
Мабуть, самий найкращий виглядтруб для опалення із усіх описаних вище. Гофровані труби з нержавіючої сталі витримують тиск від 15 до 40 атмосфер та гідроудар до 60 атмосфер. Робоча температура гофрованих трубстановить 150 °З, що дозволяє використовувати їх навіть для парового опалення. Завдяки своїй надійності гофровані труби застосовують у системах газопостачання та пожежогасіння. Гофровані труби з нержавіючої сталі легко гнуться без трубогиб, при цьому внутрішній діаметр залишається незмінним. Для монтажу системи опалення з гофрованих труб вам знадобиться лише гайковий ключ.
Багато хто може заперечити, що ребриста внутрішня поверхня гофрованих труб збільшує опір гідродинамічного тертя, проте гофротруби з нержавіючої сталі успішно застосовують у системах теплої підлоги і використовують замість радіаторів, де довжина труб досить велика і завдяки гладкій поверхні сталевої стрічки. Лінійні розширення гофротруба завдяки своїй структурі компенсує самостійно. А нержавіюча сталь захищає трубу від корозії. Термін експлуатації гофрованих труб з нержавіючої сталі та латунних фітингів не обмежений, термін експлуатації ущільнювальних кілець – 30 років.
Які найкращі вибрати радіатори опалення?
Радіаторє приладом, який безпосередньо опалює приміщення. Він працює за таким принципом: теплоносій (вода), затримуючись у ньому, передає через стінки радіатора тепло навколишньому повітрю. При виборі радіатора слід керуватися такими характеристиками: тепловіддача, робочий тиск, максимальний тиск, а також зовнішній вигляд.
Тепловіддача радіатора є показник кількості тепла, переданого від радіатора в навколишній простір в одиницю часу і вимірюється у ватах. Так для площі опалювального приміщення в 10 м2 при висоті стель не більше 3 м з одними дверима та вікном потрібно 1000 Вт, при цьому температура теплоносія становить 70 °С. Для кутового приміщення потрібно вже 1,2 кВт, а для кутового приміщення із двома вікнами знадобиться 1,3 кВт. Також залежно від виду матеріалу стін та товщини утеплювача сумарна потужність радіаторів в 1 кВт може обігріти різну площу: від 10 до 25 м2. Для визначення точної кількості секцій радіатора потрібно виконати точний розрахунок, який краще довірити спеціалістам.
Робочий тиск в автономній системі опалення, де теплоносій нагрівається в котлі, становить 1,5-2 атмосфери. При підключенні системи до централізованого опалення в малоповерхових будинках робочий тиск становитиме 2-4 атмосфери. Це досить низькі показники робочого тиску, що дозволяє використовувати будь-який вид радіаторів.
На ринку зараз представлені чотири основні види радіаторів: сталеві, чавунні, алюмінієві та біметалічні.
Сталеві радіатори опалення
Досить надійний вид радіаторів, який витримує робочий тиск 6-8 атмосфер, а максимальний тиск становить 13 атмосфер. Температура теплоносія у сталевому радіаторі може досягати 110 °С. Сталеві радіатори мають привабливий зовнішній вигляд і високу тепловіддачу. До мінусів сталевих радіаторів можна віднести незахищеність внутрішньої поверхні радіатора від корозії. За вартістю найдоступнішими є сталеві панельні радіатори, а найдорожчими є сталеві трубчасті та секційні радіатори. Термін служби сталевих радіаторів становить 15-20 років.
Чавунні радіатори опалення
Чавунні радіатори витримують робочий тиск 8-10 атмосфер, максимальний – 15 атмосфер. Чавунні радіатори використовуються ще з радянських часів та служать по 40-50 років. Чавунні радіатори досить стійкі до корозії та поганої якості теплоносія. Вони складаються з секції та дозволяють самостійно регулювати їх кількість. Велика маса радіаторів ускладнює монтаж, проте через високу масу підвищується теплова інертність, що згладжує різкі перепади температури теплоносія.
Алюмінієві радіатори опалення
Такі радіатори мають підвищений показник тепловіддачі, завдяки високій теплопровідності алюмінію і великій площі ребер радіатора. Також, завдяки алюмінію, радіатори мають невелику масу, що полегшує їх монтаж. Робочий тиск алюмінієвих радіаторівстановить 12 атмосфер, а максимальне – 18 атмосфер. Для захисту алюмінію від корозії внутрішню поверхню радіатора забарвлюють полімерними складами, тому для системи опалення слід вибирати такі радіатори. Термін служби алюмінієвих радіаторів становить 20-25 років.
Біметалеві радіатори опалення
Біметалічні радіатори поєднують у собі сталевий трубчастий каркас, поверх якого нанесена алюмінієва оболонка з ребрами. Завдяки такому поєднанню біметалічні радіатори витримують великий тиск: робоче – 16 атм., максимальне – 40 атм. Також біметалічні радіатори мають високу тепловіддачу. Єдиний недолік таких радіаторів – це висока вартість через складність виготовлення. Термін служби біметалевих радіаторів – 25-30 років.
Монтаж системи опалення приватного будинку
Монтаж системи опалення будинку відбувається у наступній послідовності:
1. Встановлення казана;
2. Монтаж радіаторів опалення;
3. Прокладання труб опалення;
4. Монтаж додаткового обладнання: розширювального бака, циркуляційного насосу;
5. З'єднання труб опалення з радіаторами, котлом, розширювальним баком та насосом.
При цьому перед монтажем системи опалення повинні бути виконані всі підготовчі роботи: у стінах і перекриттях пробурені отвори для прокладання трубопроводу, в місцях установки радіаторів має бути виконане чорнове оздоблення (штукатурка стін), при прихованій проводці труб опалення в стінах повинні бути підготовлені канали для них і т.д.
Котел опалення, якщо він працює на рідкому або твердому паливі, або на газі, повинен розташовуватися в окремому приміщенні ( котельні), якого пред'являють особливі вимоги з метою безпеки.
Вимоги, що висуваються до котельні:
Об'єм котельні повинен становити не менше 15 м3 плюс 0,2 м3 на 1 кВт потужності котла;
Висота стель має бути не менше 2,5 м;
Стіни та підлога повинні бути облицьовані керамічною плиткою, т.к. вона має високу вогнестійкість
Перекриття котельні мають бути залізобетонними;
У котельні має бути організована припливно-витяжна вентиляція. Вентиляція в котельні повинна повністю оновлювати повітря в котельні три рази на годину, при цьому до об'єму повітря припливу плюсується об'єм повітря необхідний для горіння палива;
У котельні має бути організована система димовидалення.
Сам котел кріплять до стіни, що несе, на спеціальні кронштейни, або ставлять на підлогу, якщо маса котла занадто велика. У деяких випадках котел опалення влаштовується окремий фундамент. Котел повинен бути розміщений таким чином, щоб до нього був вільний доступ, при цьому від стіни до котла має бути не менше ніж 5 см.
Радіаторирозташовують безпосередньо під вікнами, щоб холодне повітря, що йде від вікон, відразу прогрівалася радіаторами. Розміщувати радіатори опалення слід на відстані трьох сантиметрів від стіни і 10-12 см від підлоги до радіатора і стільки ж від радіатора до підвіконня. Радіатори підвішуються на кронштейни із гаками. Самі кронштейни кріпляться до стіни дюбелями або анкерами або замонолічуються цементно-піщаним розчином. Гаки закріплюють до стіни так, щоб вони розташовувалися між секціями радіатора. Монтаж радіатора контролюють за допомогою рівня.
При відкритій прокладцітруби опалення фіксують до стіни спеціальними елементами кріплення. Залежно від діаметра та виду труби, а також температури теплоносія, кріплення розташовують на відстані 80-150 см один від одного.
При прихованої прокладкитруби опалення теплоізолюють, щоб теплоносій не втрачав дорогоцінне тепло на шляху до радіатора. Труби опалення при прихованій прокладці не закладаються до тих пір, поки не буде здійснено перший запуск системи і не будуть усунені всі протікання.
До системи опалення підключається розширювальний бак, щоб не пошкодити труби або радіатори від надлишкового тиску у системі. Він зменшує надлишковий тиск у системі опалення, оберігаючи елементи системи від розриву та протікання. Розширювальний бак має всередині діафрагму, в яку завантажено під тиск повітря. Коли тиск у системі перевищує тиск у діафрагмі, вода починає проникати у простір між діафрагмою та стінками бака, стискаючи повітря всередині самої діафрагми. Коли тиск у системі опалення падає повітря в діафрагмі, починає витісняти з бака воду, підвищуючи тим самим низький тиск у системі. Таким чином, відбувається автоматичне регулювання тиску в системі опалення. Розширювальний бак підключають перед циркуляційним насосом, де рух води та завихрення мінімальні.
Для створення необхідної циркуляції теплоносія в системі опалення встановлюється циркуляційний насос. Зазвичай його встановлюють на «зворотні» перед котлом, т.к. температура теплоносія тут не така висока як на подачі. Головне, щоб напрямок стрілки на корпусі насоса збігався із напрямком руху води.
Після того, як вся система зібрана, проводять перший запуск, при якому перевіряють систему опалення на наявність протікання.
Хочете отримувати нові статті на пошту?
Водяне опалення, як випливає з його назви, передбачає наявність у своєму складі такого елемента, як вода, що є тут теплоносієм, тобто забезпечує доставку теплової енергії від її генератора (котла, печі) до місця її споживання – радіаторів, розміщених у різних місцях приміщення або у різних приміщеннях будинку. Яким же може бути водяне опалення приватного будинку, у чому його переваги та недоліки?
Залежно від виду елементів, за допомогою яких відбувається нагрівання приміщення, системи водяного опалення можуть бути:
- радіаторними — найпоширеніший, нині, їхній вид, роль нагрівальних пристроїв у яких виконують радіатори (батареї) різних типів;
- у вигляді водяної «теплої підлоги» з нагрівальними елементами з труб, які розташовуються в основі підлогового покриття і по яких циркулює нагрітий теплоносій - більш сучасний, але ще менш поширений вид.
Основні елементи
До того ж будь-яка така опалювальна система складається з таких основних елементів:
- генератора тепла (котла, печі);
- труб, по яких циркулює теплоносій (вода) і які також можуть служити нагрівальним елементом (наприклад, у системі водяної теплої підлоги);
- радіаторів, що забезпечують нагрівання приміщення - у системах водяного радіаторного опалення.
Крім цього, такі системи, як правило, входять додаткові елементи, такі: як розширювальний бак (відкритий або мембранний), запірна і регулююча арматура, засоби контролю та забезпечення безпеки, а також інші, залежно від виду і складності системи.
Генератори або джерела теплової енергії
Джерелом теплової енергії для водяного опалення можуть бути котли, що використовують різні види палива:
- газові;
- електричні;
- твердопаливні;
- рідкопаливні;
- теплові насоси;
- геліоустановки.
Крім цього, водяне опалення можна поєднати з традиційною опалювальною або опалювальною піччю, а також з кухонною плитою або каміном. При цьому конструкцію цих опалювальних приладів включають теплообмінники різних конструкцій (змійовики, регістри), виготовлені з труб або листової сталі. Таким чином можна підвищити ККД печі, плити або каміна і за допомогою водяного контуру опалювати відразу кілька кімнат або весь будинок.
Можливий комбінований варіант, коли до однієї системи опалення паралельно підключаються кілька генераторів тепла. Наприклад: твердопаливний та газовий або твердопаливний та електричний. В цьому випадку один із видів опалення буде основним, а інший або інші – додатковим чи резервним. Тим більше, що водяне опалення для різних котлів практично не відрізняється, хоча і має деякі особливості, які ми розглянемо далі.
Дуже часто водяне опалення називають паровим. Але це не одне й те саме. Хоча в паровому опаленні як теплоносій використовується також вода, але вона там нагрівається до стану пари. Для цього використовуються спеціальні парогенератори. Такі установки дуже рідко використовуються у побуті.
Закриті та відкриті системи
Система водяного опалення може бути відкритою та закритою. У першому випадку до її складу входить розширювальний бак, який мають максимально високо (під стелею або на горищі). Такий бак забезпечує деякий надлишковий тиск у системі, відведення повітря з неї та функцію запобіжного пристрою, якщо раптом вода закипить. Крім того, він часто служить для додавання води до системи під час її експлуатації.
Відкрита система водяного опалення
У закритих системах функцію розширювального виконує мембранний гідроакумулюючий бак. У таких системах зазвичай встановлюється надлишковий тиск у межах 1,5 атм. (бар), а для контролю та забезпечення безпеки використовується спеціальний блок, до якого входить манометр, повітряний та запобіжний клапани.
Закрита система водяного опалення
Для того, щоб система водяного опалення функціонувала, необхідно забезпечити циркуляцію теплоносія – води або іншої рідини. Така циркуляція може бути природною, примусовою чи комбінованою.
Циркуляція теплоносія: природна або гравітаційна
Цей вид циркуляції у водяному опаленні використовується від початку його існування. Така циркуляція полягає в тому, що щільність нагрітої води менша, ніж холодної. Тому, при нагріванні вона піднімається вгору, що витісняється більш щільною – холодною, по трубах подається до радіаторів, де віддає своє тепло (охолоджується) і вже охолодженою надходить назад у казан або піч. Все дуже просто і немає потреби у якихось додаткових пристроях. Такий вид циркуляції не залежить від наявності електроенергії та найчастіше використовується при опаленні твердим паливом.
Рис. 1 Водяне опалення із природною циркуляцією
Але для забезпечення природної або, як її ще називають — гравітаційної циркуляції, необхідно, щоб труби, що доставляють воду до радіаторів і відводять її, були прокладені з ухилом не менше 1/10 (3-5°): подають – у бік радіаторів, а «обратка» » - У бік котла. За відсутності таких ухилів вода природним чином циркулювати не буде.
Найпростіше витримати кут нахилу при монтажі такої системи водяного опалення з металевих труб завдяки їх жорсткості. Можна також використовувати для цього і досить популярні в даний час поліпропіленові труби. Але для забезпечення правильних ухилів необхідно буде забезпечити більш часто їх кріплення до стіни за попередньою розміткою або укладання в похилі ніші або «штроби».
Для забезпечення природної циркуляції має значення та діаметр труб водяного опалення. Він повинен бути максимальним біля котла та поступово зменшуватися до останньої точки підключення (радіатора). Це стосується як труби, що подає, так і «обратки». Максимальний діаметр труб повинен відповідати діаметру вхідного та вихідного патрубків котла.
Крім того, опалювальний котел повинен бути встановлений з таким розрахунком, щоб точка входу в нього «обратки» була розташована, наскільки це можливо. Найкращим варіантом для забезпечення природної циркуляції може бути розташування котла в цокольному або підвальному приміщенні. Якщо це неможливо, то на трубі, що подає, влаштовують так званий колектор розгону: після котла вона спочатку піднімається вгору на 1-1,5 м, а після цього опускається вниз, забезпечуючи ухил у бік радіаторів.
Примусова циркуляція
Водяне опалення з примусовою циркуляцією дозволяє збільшити ККД системи як мінімум на 20%. Для забезпечення її в систему опалення включається циркуляційний насос. У цьому випадку циркуляція практично не залежить від місця розташування котла та кута нахилу труб. Крім того, можна використовувати труби меншого діаметра. Але таке водяне опалення виходить енергозалежним: у разі відключення електроенергії циркуляційний насос не працює і циркуляція припиняється. Тому примусова циркуляція виправдана у поєднанні котлів, які при відключенні електроенергії автоматично відключаються, наприклад електричних котлів.
Рис. 2 Схема водяного опалення з примусовою циркуляцією теплоносія
Системи водяного опалення з примусовою циркуляцією можуть бути відкритими і закритими. Труби, які використовуються для розведення таких систем можуть бути металевими, пластиковими або металопластиковими. Циркуляційний насос може бути встановлений на «зворотні» або на трубі, що подає, на горизонтальній або вертикальній її ділянці, в безпосередній близькості від котла. Іноді такі системи включають кілька циркуляційних насосів – свій, на кожну окрему гілку розведення. Для того щоб насос можна було при необхідності поміняти, перед і після нього встановлюють запірні крани. А для того, щоб запобігти передчасному його зносу, перед ним встановлюють фільтр механічного очищення теплоносія. Деякі конструкції котлів вже спочатку укомплектовані циркуляційним насосом.
Комбінована або суміщена циркуляція
Водяне опалення з таким видом циркуляції поєднує в собі переваги природної та примусової та, при необхідності, може перемикатися з одного режиму на інший.
Це важливо для котлів, які при відключенні електроенергії не можна зупинити. Таким прикладом може бути твердопаливний котел або піч з теплообмінником. Така система, у разі, легко переключається з примусової природну циркуляцію. А для цього вона спочатку монтується з усіма необхідними ухилами, але в ній за допомогою байпаса встановлюється циркуляційний насос. Він, разом з обв'язкою (запірними кранами, фільтром, а іноді повітряним клапаном) монтується на паралельному відгалуженні труби, а на центральній трубі встановлюється кульовий кран, який відкривається для природної циркуляції і закривається при роботі насоса.
Рис. 3 Схема системи водяного опалення з комбінованою (сумісною) циркуляцією теплоносія
Схеми розведення труб
Схема розведення труб при водяному опаленні може бути:
- однотрубний;
- двотрубний;
- колекторної (променевої).
Однотрубнарозведення припускає, що для подачі нагрітої і повернення охолодженої води використовується та сама труба, яка являє собою замкнутий контур. До неї приєднується вхід та вихід з радіаторів. Таким чином, після першого ж радіатора вода в магістральній трубі матиме нижчу температуру і кожен наступний радіатор отримуватиме менше теплової енергії. Це головний недолік однотрубних систем водяного опалення. Натомість вони дозволяють заощаджувати на трубах. Крім того, одну трубу найпростіше вписати в інтер'єр кімнати.
Двотрубнасхема (представлена на рис. 1,2,3) передбачає наявність двох магістральних труб: одна для подачі нагрітої води, інша (так звана «обратка») – для повернення охолодженої назад до казана. При такій системі тепло рівномірно розподіляється між радіаторами, але при цьому збільшується витрата труб і обсяг робіт з їх монтажу. Двотрубні системи водяного опалення можуть бути з нижнім та верхнім розведенням труб. У першому випадку труба, що подає, укладається нижче радіаторів, поруч із «зворотом», а в другому – над ними.
Колекторнаабо, як ще її іноді називають, променеварозведення, по суті, є різновидом двотрубного. При такому розведенні нагріта вода спочатку подається на розподільний колектор (гребінку), а звідти до кожного радіатора окремою трубою. Те саме і з «обраткою» - охолоджена вода з кожного радіатора подається на свій колектор і далі до казана. Такий спосіб розведення вимагає найбільшої кількості труб, але дозволяє максимально рівномірно розподіляти тепло між радіаторами і, при необхідності, легко регулювати його подачу.
Переваги та недоліки водяного опалення
Водяне опалення будинку, незалежно від його виду та обраної схеми, має свої плюси та мінуси. З перевагможна виділити такі:
- Можна опалювати весь будинок з одного місця, розмістивши котел в одному з його приміщень (котельні), а в інших - нагрівальні прилади (радіатори) різного виду, теплі водяні підлоги). І якщо у разі опалення будинку за допомогою електрики, це не так важливо (в принципі, у кожній кімнаті можна встановити конвектор або інший електрообігрівач), то при використанні для обігріву твердого палива чи газу набагато зручніше мати один казан, ніж встановлювати в кожній кімнаті пічку чи газовий конвектор.
- Відносно низька температура поверхні нагрівальних приладів. Максимальна температура рідкого теплоносія вбирається у 90-100°С. Але на практиці поверхні радіаторів водяного опалення рідко нагріваються вище 60 °С, що запобігає підгоранню пилу на них, як, наприклад, на теплообмінниках «сухих» електроконвекторів. У системах теплих водяних підлог вона, як правило, не більше 40 °С. Що дозволяє обігрівати приміщення "м'яким" комфортним теплом.
З недоліківможна виділити такі:
- Необхідність розведення системи труб для подачі теплоносія від котла до приладів, що нагрівають, а це витрати на труби, сполучні елементи, додаткове обладнання та їх монтаж.
- Вода у системі може замерзнути. Якщо в будинку не проживають постійно (дача, заміський будинок), то в холодну пору року, за відсутності мешканців, або з системи необхідно зливати воду, або вона повинна працювати в режимі, що підтримує мінімальну температуру або в якості теплоносія повинна використовуватися не вода, а незамерзаюча рідина.
- Можливі протікання теплоносія в процесі експлуатації.
Завантаження...
