Устройство теплых полов
Теплые полы считают более эффективными по теплоотдаче, чем радиаторный обогрев.
Для их устройства на плиту перекрытия укладывают жесткий теплоизолятор, которым в большинстве случаев является обычный или экструдированный пенополистирол. Затем на пенопласт помещают армирующую решетку, привязывают к ней трубопровод, изогнутый в виде улитки или змейки, после чего заливают его стяжкой толщиной не менее 50 мм, предотвращая ее контакт со стенами заранее уложенной демпферной лентой.
Самая современная технология устройства теплых полов — применение пенопластовой подложки в форме яичных лотков с выступами. В этом случае трубопровод прокладывают между буграми, при этом нужное расстояние между витками не нужно задавать с помощью ручных измерений.
Для контуров теплых полов используют гибкие трубопроводы из коррозионностойких металлов и различных видов полиэтиленов. Диаметр труб обычно выбирают небольшим, в среднем 16 мм.
Трубопровод подключают к коллекторным гребенкам, фиксируя зажимными компрессионными фитингами, которые прикручивают ключом.
В отличие от бытового радиаторного отопления, где температура теплоносителя не превышает 80 °С, теплые полы относят к низкотемпературному отоплению с температурными параметрами рабочей жидкости не более + 50 °С. При этом оптимальная разница между подачей и обраткой на входе и выходе коллектора 10 °С.
Рис. Примеры укладки теплых полов
Системы водяного отопления
Водяное отопление – это способ отопления помещений с помощью жидкого теплоносителя (воды, или антифриза на водяной основе). Передача теплоты в помещения производится с помощью отопительных приборов (радиаторов, конвекторов, регистров труб и т.д.).
В отличие от парового отопления, вода находится в жидком состоянии, а значит – имеет более низкую температуру. Благодаря этому водяное отопление более безопасно. Радиаторы для водяного отопления имеют большие габариты, чем для парового. Кроме того, при передаче теплоты с помощью воды на большое расстояние температура сильно падает. Поэтому часто делают совмещённую систему отопления: от котельной с помощью пара теплота поступает в здание, где в теплообменнике нагревает воду, которая уже поступает к радиаторам.
В системах водяного отопления циркуляция воды может быть как естественной, так и искусственной. Системы с естественной циркуляцией воды просты и относительно надёжны, но имеют невысокую эффективность (это зависит от правильного проектирования системы).
Недостатком водяного отопления также являются воздушные пробки, которые могут образовываться после спуска воды при ремонте отопления и после сильных похолоданий, когда температуру в котельных повышают и часть растворенного в ней воздуха выделяется из нее. Для борьбы с ними устанавливаются специальные спусковые клапаны. Перед началом отопительного сезона с помощью этих клапанов выпускается воздух благодаря избыточному давлению воды.
Системы отопления различают по многим признакам, например: – по способу разводки – с верхней, нижней, комбинированной, горизонтальной, вертикальной разводкой; – по конструкции стояков – однотрубные и двухтрубные;
– по ходу движения теплоносителя в магистральных трубопроводах – тупиковые и попутные; – по гидравлическим режимам – с постоянным и изменяемым гидравлическим режимом; – по сообщению с атмосферой – открытые и закрытые.
Преимущества систем с принудительной циркуляцией
- Высокая производительность установки.
- Укладка труб возможна в любой плоскости и в полах.
- Более точный контроль параметров теплоносителя.
- Применение труб меньшего диаметра (сокращение расходов на приобретение материалов).
- Малое количество теплоносителя сокращает время на его подогрев и расход электроэнергии.
- Возможность подключения «теплых полов» без реконструкции системы.
- Установка расширительного бака может быть выполнена в любой точке здания.
- Неограниченность длины трубопроводов.
- Полная автоматизация процесса – при помощи насоса можно регулировать температуру и подачу теплоносителя в доме.
Для чего нужна принудительная циркуляция?
Естественная циркуляция теплоносителя происходит по физическим законам: нагретая вода или антифриз поднимаются в верхнюю точку системы и, постепенно остывая, опускается вниз, возвращаясь в котел. Для успешной циркуляции необходимо строго выдерживать угол наклона прямой и обратной трубы. При небольшой протяженности системы в одноэтажном доме сделать это несложно, и перепад высоты будет невелик.
Для домов большой площади, а также многоэтажных домов. такая система чаще всего непригодна — в ней возможно образование воздушных пробок, нарушение циркуляции и, как следствие, перегрев теплоносителя в котле. Эта ситуация опасна и может стать причиной повреждения элементов системы.
Поэтому в обратную трубу, непосредственно перед вводом в теплообменник котла, устанавливают циркуляционный насос, который создает в системе нужное давление и скорость циркуляции воды. При этом нагретый теплоноситель своевременно отводится в отопительные приборы, котел работает в штатном режиме, а в микроклимат в доме остается стабильным.
Схема: элементы системы отопления
- система устойчиво работает в зданиях любой длины и этажности;
- можно использовать трубы меньшего диаметра, чем при естественной циркуляции, что экономит затраты на их приобретение;
- допускается располагать трубы без уклона и прокладывать их скрыто в полу;
- к принудительной системе отопления можно подключить теплые водяные полы;
- стабильный температурный режим продлевает срок службы фитингов, труб и радиаторов;
- существует возможность регулировать нагрев для каждого помещения.
Недостатки системы с принудительной циркуляцией:
- требуется расчёт и установка насоса, подключение его к электросети, что делает систему энергозависимой;
- насос при работе издает шум.
Недостатки успешно решаются правильным размещением оборудования: насос ставят в отдельном помещении котельной рядом с отопительным котлом и устанавливают резервный источник электропитания — аккумуляторную батарею или генератор.
Что такое коллекторная система?
Коллекторный шкаф
Эта система предназначена для домов, площадь которых превышает 150 квадратных метров, или же для конструкций, обладающих минимум двумя этажами. В принципе, про коллекторную схему можно сказать, что она представляет собой разновидность двухтрубной системы отопления, однако эффективность ее работы значительно выше.
В качестве ключевого элемента в данном случае будет выступать так называемый распределитель. По сути, это труба, имеющая круглое или прямоугольное сечение. Из нее должно выходить несколько разного рода патрубков. Именно через него теплоноситель будет разноситься по разным контурам. Все магистрали являются полностью автономными, поэтому уровень отдачи тепла можно хорошо регулировать. Особенностей коллекторной конструкции несколько:
- Придется устанавливать достаточно большое количество труб и прокладывать соответствующую арматуру, которая будет подключаться к самому коллектору,
- Чтобы изменять температуру в каждом из коллекторов, следует устанавливать терморегуляторы или же специальные датчики, которые будут выставлять показатели на запрограммированный уровень,
- Для самого эффективного функционирования системы размещают узел смешивания. В нем осуществляется перемешивание остывшей и разогревшейся воды, чтобы теплоноситель приобрел оптимальную температуру.
Узлов распределения может быть несколько – это напрямую зависит от планировки строения, степени его утепленности и иных факторов. Если расчеты произведены правильно, то система будет еще более эффективной даже по сравнению с двухтрубной конструкцией. При желании трубы можно проложить по поверхности пола, что обеспечивает их скрытность при проведении дальнейших ремонтных работ. Скрытые трубы позволяют сэкономить значительное количество свободного пространства, что бывает весьма актуальным для помещений с небольшой площадью.
В коллекторных системах зачастую нет необходимости устанавливать расширительные баки, так как сами коллекторы будут выполнять их функции.
Местная автоматическая стабилизация температуры
Однотрубный регулируемый радиаторный узел с проходным (а) или трехходовым (б) термостатическим клапаном на верхней подводке.
Регулируемый радиаторный узел вертикального однотрубного отопления может быть выполнен с проходным (рис.а) или трехходовым (рис.б) термостатическим клапаном (термостатом). Узел обвязки разветвляет теплоноситель на два потока: через прибор и через байпас. Диаметры плунжера клапана термостата и отверстия для прохода жидкости выполняются максимальными. Термостат не засоряется при загрязненном теплоносителе и обеспечивает его свободный проток (при полном открытии). Несанкционированная замена радиатора, сопровождающаяся удалением термостата, не ведет к разбалансировке всей теплосистемы, как в двухтрубном варианте.
Если температура комнатного воздуха превысит заданную, то клапан закроется (перейдет в режим минимум), направляя жидкость по байпасу мимо радиатора. Закрытие (минимальное открытие) клапанов всех термостатов данного стояка увеличивает долю теплоносителя, проходящего по байпасам, с 80 % до 90 %, одновременно уменьшая проток через радиаторы, т.е. без изменения общего расхода.
Принцип работы
При естественном движении в системе отопления, нагретая жидкость из котла под действием температуры сама создает давление и поднимается вверх по трубам, попадает в радиаторы, а остывая – возвращается в нагревательный прибор. Соответственно, близкие к котлу радиаторы будут прогреты хорошо, а дальние – наоборот. Чтобы поддерживать более-менее стабильную температуру в разных помещениях, приходится наращивать количество секций на батареях отопления и увеличивать диаметр труб, а также рассчитывать уклон трубопровода, чтобы теплоноситель перемещался по магистрали согласно законам физики.
Насос для принудительной циркуляции способствует быстрому движению жидкости без повышения давления и потери температуры. Существует еще несколько преимуществ:
- Нет необходимости использовать для монтажа трубы с большим диаметром;
- Нет перепада температур – нет быстрого износа элементов системы;
- Возможность регулировать температурный режим в отдельных помещениях;
- Не нужно рассчитывать уклон для беспрепятственного движения теплоносителя.
Недостаток насоса – его шум во время работы. Нужно выбирать хорошие малошумные модели.
Нюансы расчета монтажа схемы системы отопления с принудительной циркуляцией
От грамотной установки отопительного контура зависит, насколько долго и безаварийно будет работать отопление в доме. Поскольку жидкость в системе закрытого типа не контактирует с окружающей средой, она не может испариться. Нагреваясь, теплоноситель расширяется, повышая тем самым давление внутри системы. Поскольку замкнутая система отопления с принудительной циркуляцией не подразумевает возможности выхода воды за пределы контура, нужен расширительный бачок, который примет излишний объем на себя.
Бачок присоединяют к трубопроводу обратки, так же, как и циркуляционный насос, т.к. именно на этом участке нагрев теплоносителя минимальный. Поскольку горячая жидкость сокращает срок службы насоса, лучше устанавливать его в месте, где температура воды минимальна.
За счет того, что трубы в системе с насосом имеют меньший диаметр сечения, объем теплоносителя, циркулирующего по ним, меньше объема жидкости, необходимой для отопления аналогичного дома без участия насоса. Этот фактор положительно влияет на условия эксплуатации расширительного бака, в системе с насосом бак дольше не выходит из строя. Система отопления с принудительной циркуляцией не доставляет столько неудобств как естественная циркуляция.
Также, современные модели нагревательных котлов часто имеют механизмы регуляции температуры воды в зависимости от времени суток, которые работают автоматически. Этот нюанс позволяет сделать работу контура более экономичной.
Современный котел отопления имеет большие возможности и различные регулировки, это облегчает его эксплуатацию
В целях увеличения поверхности нагрева в контур может быть установлена ребристая труба для отопления. Всем известные батареи отопления из чугуна являются разновидностью ребристых труб. Такие конструкции за счет увеличения поверхности нагревателя обеспечивают более равномерный и качественный прогрев помещения. Ребристые трубы лучше устанавливать в нежилых помещениях, т.к. из-за сложной формы они легко накапливают пыль.
В отличие от самотечного контура, где нет циркуляции в системе отопления, конструкция с насосом требует тщательного подхода. Одна из первостепенных задач, которую нужно разрешить при проектировании, будет ли это однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией или двухтрубная. Первый вариант экономичнее и проще в установке, но двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией более производительна.
Схема отопления трехэтажного дома с самотечной циркуляцией легко переоборудуется в контур с принудительной циркуляцией воды. Для этого присоединяют к ней водяной насос и расширительный бачок. Таким образом, модернизируют схему отопления и поддерживают комфортную температуру в жилище независимо от погоды за окном.
Выбор циркуляционного насоса
Когда покупают циркуляционный насос, учитывают его надежность, количество потребляемой электроэнергии и понятный принцип работы. Принудительное отопление зависит от мощности агрегата и напора, который он способен создавать. При оценке этих характеристик отталкиваются от размеров помещения, для обогрева которого приобретается насос. Так, для частного дома площадью в 250 кв.м. потребуется насос с напором в 0,4 атмосферы и мощностью 3,5 куб. м/час. Если дом просторный и его квадратура превышает 500 кв. м, то требуемая мощность насоса – 11 куб. м/час, а напор – 0,8 атмосфер. При покупке насоса для конкретного помещения целесообразно провести индивидуальный расчет, который учтет индивидуальные особенности: протяженность контура, количество батарей отопления, диаметр трубопровода, материал труб, вид топлива.
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО
Отопление с принудительной циркуляцией снижает теплоотдачу, когда внутри трубопровода образуются воздушные пробки. Движение теплоносителя по контуру затрудняется. Воздушные заторы возникают вблизи радиаторов, на вертикальных участках контура. Чтобы избежать этой проблемы, на каждый радиатор устанавливают кран Маевского, автоматические воздухоотводчики. Это эффективный способ исключить нарушения в работе системы, связанные с попаданием воздуха в трубы. Cистема отопления с принудительной циркуляцией всегда на высоте.
Водяное отопление в деревянном доме
Самым распространенным видом отопительной системы считается именно водяной, так как вода, перемещаясь по трубам, может отапливать весь дом. В качестве преимуществ схемы водяного отопления частного дома можно отметить небольшую цену, а также хороший уровень теплопроводности. Что касается минусов, то это необходимость постоянно держать систему в активном нагреве, иначе существует риск разморозить весь дом, именно по этой причине помимо самой воды в жидкость также добавляют антифриз, чтобы постоянно держать воду в жидком, а не замороженном виде.Устройство отопления в деревянном доме такого типа представляет собой:
- теплонагревательный котел;
- трубопровод;
- отопительный радиатор.
Вся конструкция также содержит запорную арматуру, в частности шаровые краны и терморегуляторы уровня нагрева. Такой вид отопления можно использовать для обогрева самого помещения, пола, а также для подачи горячей воды. Что касается принципа работы, то в данном случае модно выделить два: естественная циркуляция и искусственная.
Естественная циркуляция воды
Такой вид циркуляции осуществляется за счет расширения воды, которая образует на выходе из трубы подачи необходимое давление, позволяющее водному потоку передвигаться по системе. Такой поток воды, перемещаясь по трубам, отдает тепло радиаторам и батареям, в результате чего вода охлаждается. Остывшая вода направляется назад в отопительный котел, в этот момент образуется насос естественного типа, ведь в таком случае образуется разряжение. Достигнув котла, жидкость снова доходит до необходимой температуры и снова направляется по трубам.Отопление деревянного дома своими руками с такой системой должно также учитывать все недостатки системы, которые заключаются в следующем:
- Для того чтобы нагреть воду, потребуется большое количество времени.
- Трубы, проходящие по всему периметру дома, не всегда выглядят аккуратно, в особенности на фото и видео.
- В самой высокой точке конструкции необходимо установить специальный расширительный бак.
- Система часто забивается из-за образования пузырей воздуха.
- Циркуляция воды может ослабеть, что приведет к плохой теплоотдаче
Тем не менее, такая схема отопления деревянного дома достаточно распространена в наши дни, так как многие дома отапливаются именно такой системой.
Искусственная циркуляция воды
Что касается второго варианта, то отопление деревенского дома с искусственной циркуляцией воды обеспечивается путем использования насоса циркуляционного типа, это делает возможным использование труб меньших диаметров. К тому же такой вид циркуляции значительно улучшает состояние всей обогревательной конструкции, в то время как поток воды быстрее и движется с большим давлением.
Особенности эксплуатации традиционного однотрубного отопления
Типовые схемы вертикальных однотрубных стояков показаны ниже
Вертикальные однотрубные стояки.
На «обвязке» батарей в советское время устройства регулирования не устанавливались. Первые по ходу течения воды приборы нагреты сильнее последних. Температурный перепад в батареях расчитывается по формуле ∆T_р=∆T⁄N, где N – число этажей. По однотрубным стоякам принудительно циркулирует в N и 2N раз больше жидкости, чем по двухтрубным, причем 80 % ее объема протекает по байпасам.
Такая нерациональная (с точки зрения затрат электроэнергии на перекачку жидкости) конструкция применялась из-за ее предельной простоты и экономичности. Низкая цена электроэнергии, удерживаемая по политическим соображениям, не стимулировала ее экономию при принудительной циркуляции избыточного объема теплоносителя.
Однотрубные теплосистемы гидравлически весьма устойчивы и малочувствительны к несанкционированным заменам радиаторов или наращиванию числа их секций. Отключение отдельных батарей почти не изменяет теплоотдачу остальных приборов. Ведь вода в основном проходит по байпасам. А вот двухтрубные теплосистемы при этом обязательно разбалансируются.
Однотрубная
Для частной застройки широко применяется однотрубная отопительная система с принудительной циркуляцией. Современные технические решения позволили совместить все преимущества традиционной модели с возможностью контроля и регулировки рабочих параметров.
Преимущества
- Высокая надежность, длительный срок эксплуатации.
- Экономичность, отсутствие дополнительных затрат на электроэнергию.
- Высокая гидравлическая устойчивость.
- Возможность самостоятельного добавления секций радиаторов без негативного влияния на всю систему (разбалансировки).
- Возможность скрытой прокладки труб.
- Сокращение расходов до 40% в сравнении с двухтрубными схемами.
Схема
Для многоэтажных построек схема выглядит следующим образом: вертикальная труба с одной стороны подходит к верхней точке радиатора, а из нижней выходит аналогично. В конструкции присутствует байпас – вертикальная труба, подключенная обоими концами к горизонтальным участкам магистрали.
Схема однотрубной системы
Принцип работы
Теплоноситель принудительно запускается в систему. Наиболее высокие температуры наблюдаются в начале трубопровода, наибольшие потери тепла – на самом отдаленном участке сети, при этом 80% эффективной циркуляции приходится на байпасы, а не на радиаторы.
В старых многоквартирных домах регулировка температуры не осуществлялась. Нерациональность расхода электроэнергии компенсировалась ее низкой стоимостью.
Принцип работы однотрубной системы
Автоматизация системы в домах
Современные однотрубные системы предусматривают установку термостатических клапанов на радиаторных узлах. Диаметры отверстий прохода жидкости и клапана конструктивно выполняются максимально возможными для обеспечения свободного оттока жидкости (даже в случаях загрязненности теплоносителя).
Вид терморегулятора
Регулировка температуры радиаторов выполняется в трех вариантах:
- с трехходовым клапаном;
- с проходным клапаном;
- термостатическим.
При сокращении (добавлении) секций радиаторов и снятии терморегулятора разбалансировка системы не произойдет.
Клапан автоматически закрывается при превышении температуры в комнате выше заданной. При этом теплоноситель будет циркулировать только через байпасы. Общий расход воды не изменяется.
Установка терморегулятора на радиатор
Экономический эффект
При наличии термостатов и перегреве жилых комнат общая циркуляция не уменьшается, происходит лишь перекрывание предохранительных клапанов. Теплоноситель не циркулирует, но присутствует увеличение потерь в трубах, из-за увеличения температуры на обратном цикле. В многоэтажных домах, при которых сооружены тепловые пункты, теплообменник ГВС запитывается от обратных труб системы.
Важно! Для безопасной и эффективной работы однотрубной системы при скрытой прокладке необходимо за трубами закрепить слой тепло- и гидроизоляции
Различия между закрытой и открытой системами
На заметку! При выборе именно такого варианта отопления необходимо заранее предусмотреть, как организовать альтернативное эл/снабжение. Поэтому в смету расходов следует сразу же включить затраты на приобретение автономного источника питания.
Состав схемы
Как видно из рисунка, основными ее частями являются:
- 1 – теплогенератор (котел любого типа);
- 6 – мембранный бак;
- радиаторы и система труб;
- 9 – водяной насос.
На заметку! Насос целесообразно устанавливать на входе в котел (в конце трассы). В этом случае он будет перекачивать уже охлажденный теплоноситель, а значит, срок эксплуатации изделия несколько повысится.
Дополнительные элементы – клапана, вентили, датчики (давления, температуры) и ряд других. Необходимость их установки определяется конструктивными особенностями котла и спецификой монтируемого контура (его схемой).
Его несложно понять по рисунку. Направление движения теплоносителя показано стрелками.
С выхода котла вода, нагретая до требуемой температуры, по системе труб проходит через все установленные в контуре батареи, отдавая им тепловую энергию. Так как система замкнутая, то жидкость возвращается обратно. Эту циркуляцию и обеспечивает насос. В теплообменнике производится нагрев охлажденного теплоносителя, и он снова уходит в контур. Процесс этот непрерывный, а все параметры системы контролируются автоматикой котла. В принципе, ничего сложного.
Так как рассмотрение особенностей различных схем напрямую не относится к теме статьи, отметим лишь некоторые их основные отличия.
Для обогрева загородных и дачных домов применяются следующие типы разводок:
- Однотрубная. Все радиаторы присоединяются к единственной магистрали, проходящей по периметру помещения или здания. Поскольку горячий и охлажденный теплоноситель движутся по одной трубе, каждая последующая батарея получает меньше тепла, нежели предыдущая.
- Двухтрубная. Здесь нагретая вода поступает в отопительные приборы по одной магистрали, а уходит по второй. Самый распространенный и надежный вариант для любых жилых зданий.
- Попутная (петля Тихельмана). То же, что и двухтрубная, только охлажденная вода течет в одинаковом направлении с горячей, а не возвращается в противоположном (показано ниже на схеме).
- Коллекторная или лучевая. Каждая батарея получает теплоноситель по отдельному трубопроводу, подключенному к общей гребенке.
Однотрубная горизонтальная разводка (ленинградка)
Однотрубная схема с верхней разводкой и вертикальными стояками
В зависимости от применяемого типа бака-расширителя системы с принудительной циркуляцией подразделяют на закрытые и открытые. Это устройство предоставляет возможность воде несколько раздаться при нагреве, тем самым защищая трубы и оборудование от избыточного давления.
Открытый расширительный бачок имеет контакт с воздухом. Оттого вода постепенно испаряется из трубопроводов отопления, из-за этого появляется необходимость периодически доливать в систему некоторое количество теплоносителя. Кроме того, кислород растворяется в воде, что повышает скорость коррозии и засорения металлических частей, особенно это критично для котлов. Несомненным плюсом такого бака является его дешевизна.
Фото 2. Пример вертикального герметичного бачка-расширителя закрытого типа с диафрагменной мембраной.
Закрытый бачок-расширитель формирует герметичную систему. Она не имеет минусов открытой схемы, однако, и стоимость такого оборудования значительно выше. На рынке представлены два основных вида герметичных бачков: с диафрагменной мембраной и мембраной баллонного типа. Чем сложнее конструкция, тем больше надёжность и стоимость этого устройства. Оно в любом случае обойдётся дороже открытого бака, плюсами будет отсутствие потерь и контакта с атмосферой.
https://youtube.com/watch?v=HwMBi-VCoM8
В чем состоят основные отличия от системы с естественной циркуляцией
Отопительные системы можно поделить на гравитационные (естественные) и принудительные.
Главное отличие между системами – в наличии циркуляционного насоса. В естественной схеме его функции выполняет сила гравитации, которая образуется благодаря теплоносителю, обладающему разным удельным весом (холодная вода тяжелее, чем теплая, т. е. ее плотность выше).
Диаметр рабочих труб, применяемых в монтаже системы с гравитационной циркуляцией, должен быть большим, что увеличивает общие затраты. Такая схема недостаточно эффективна (это можно понять на примере двухэтажного дома, в котором установлена однотрубная система). Гравитационная схема обычно применяется для обогрева одноэтажного здания квадратурой до 100 м2, но в последнее время используется все реже.
К примеру, при строительстве двухэтажного сооружения целесообразно выбрать именно этот метод обогрева. Современные отопительные насосы потребляют минимум электроэнергии и оснащены 3-фазной системой автоматического регулирования мощности. Схема с принудительной циркуляцией удобнее и выгоднее, ведь она влияет не только на общую экономию и эффективность отопления, но и на внешний вид строения.
В идеале, во избежание недочетов и ошибок, монтаж такой сложной системы должен производиться профильными специалистами.
2.3. Однотрубные системы отопления с естественной циркуляцией
Рис. 10. Однотрубная система отопления с верхней разводкой и естественной циркуляцией воды (вверху) и конструкции радиаторных узлов (внизу)
Однотрубные системы с естественной циркуляцией теплоносителя делаются только с верхней разводкой подающего трубопровода, в которой отсутствуют обратные стояки (рис. 10). По сравнению с двухтрубными системами однотрубные проще в монтаже, на их устройство требуется меньше труб и они выглядят более красиво.
Однотрубные системы отопления подразделяются на два вида.
По одной схеме – проточной, подающий стояк, как таковой, отсутствует, а радиаторы по высоте дома последовательно соединены друг с другом. Горячая вода подачи последовательно, сверху вниз, протекает через все радиаторы, начиная с верхнего, и в радиаторы нижних этажей поступает охлажденной. Поэтому на верхних этажах жарко, а на нижних – холодно. Чтобы как-то сбалансировать отопительный контур, в нижних этажах ставят радиаторы с большим числом секций. В проточной системе нельзя ставить регулировочные краны, так как при уменьшении или перекрытии крана у того или иного радиатора частично или полностью перекрывается весь стояк.
При такой схеме нельзя регулировать температуру воздуха в помещениях. Если дом двухэтажный, то невозможно осуществить пуск системы отопления только на одном этаже. Проточные схемы отопления были весьма популярны в середине ХХ века, когда основной целью была экономия труб. В настоящее время ее почти не применяют.
При другой схеме с замыкающими участками (байпасами), показанной на рис. 11, из стояка часть воды поступает в верхние радиаторы, а остальная вода направляется по стояку к радиаторам, расположенным ниже. Вода в такой системе остывает чуть меньше, а значит, меньше и разница между температурами на верхних и нижних этажах. Фактически это улучшенная проточная схема, в которой между трубами подключения радиатора сделан замыкающий участок – байпас.
Рис. 11. Схемы присоединения отопительных приборов в однотрубной и двухтрубной системах отопления
Диаметр трубы замыкающего участка делают на один размер меньше, чем диаметр труб подключения радиатора. В результате поступающий сверху теплоноситель разделяется на два потока: одна часть поступает в радиатор, другая через байпас – к нижним радиаторам. Если диаметр байпаса сделать таким же, как и трубы для подключения радиатора, то теплоноситель в радиаторе перестанет циркулировать, поскольку гидравлическое сопротивление в радиаторе будет больше, чем в байпасе. Ведь вода всегда течет там, где меньше гидравлическое сопротивление.
При установке байпаса с диаметром, равным диаметрам труб подключения радиаторов для балансировки отопительной системы, количество поступающей в прибор воды регулируется вентилями, которые устанавливаются на трубе подключения и байпасе. Таким образом, закрытием (открытием) вентилей на подающей трубе подключения радиаторов или байпасе можно регулировать поступление теплоносителя в радиатор или стояк. Например, можно полностью отключить радиатор и перенаправить весь теплоноситель в байпас и далее к нижним радиаторам на стояке или, наоборот, закрыть байпас и направить весь тепловой поток в радиатор.
Рис. 12. Схема системы отопления и горячего водоснабжения дома
В современных отопительных системах два вентиля, установленных на подающей трубе и байпасе, заменяют одним, называющимся трехходовым краном. В зависимости от положения закрывающей заслонки, трехходовой кран одновременно открывает путь теплоносителю в радиатор и закрывает поступление в байпас или, наоборот, закрывает байпас и открывает путь к радиатору. Такие краны могут снабжаться электрическим приводом, подключенным к специальному прибору – контроллеру. Контроллер измеряет температуру воздуха в помещении или температуру теплоносителя и отдает команду на трехходовой вентиль, который увеличивает или уменьшает подачу теплоносителя в радиатор, а остальной теплоноситель сбрасывает в байпас.
Как и в системах с двухтрубной разводкой, в однотрубной можно обеспечить тупиковое и попутное движение теплоносителя в обратной магистрали. При попутном движении все кольца отопительного контура становятся одинаковой длины и систему можно сбалансировать. При тупиковом движении делать балансировку температуры теплоносителя очень трудно, поскольку разбалансировка идет не только по длине колец, но и по высоте стояков, чем отличается от двухтрубных систем, где разбалансировка температуры была только по кольцам.
Как решить проблему отсутствия циркуляции
Что делать, если в системе отопления нет циркуляции? Даже при наличии насоса движение теплоносителя в магистрали может быть затруднено. Причины могут быть следующие:
- Недостаточная мощность насоса;
- Трубы слишком малого диаметра;
- Отсутствие обратных клапанов (актуально для сложных схем с несколькими контурами);
- Загрязнение системы;
- Завоздушнивание магистрали;
- Протечки.
Лучшим решением первых проблем будет проведение гидравлического расчета еще на стадии проектирования теплообеспечения и консультация с профессионалом.
Засорение системы предотвратит установка фильтров грубой очистки. В первую очередь их устанавливают перед входом в насос и котел. Перед монтажом следует проверить все подключаемые приборы, фитинги и трубы – в них может оказаться мусор или заводская стружка.
Для стравливания возможных воздушных пробок, перекрывающих движение теплоносителя, в радиаторы устанавливают воздухоотводчики или автоматические краны Маевского.
Утечки в системе возникают вследствие коррозионных повреждений или при ослаблении соединений. Найти проблемные места в открыто смонтированной магистрали нетрудно, а вот для обследования скрытых трубопроводов придется вызывать специалиста.
