Данное руководство предназначается владельцам небольших частных домов, стремящимся самостоятельно организовать обогрев жилища в целях экономии средств. Наиболее рациональное решение для подобных зданий - закрытая система отопления (сокращенно – ЗСО), функционирующая с избыточным давлением теплоносителя. Рассмотрим ее принцип работы, разновидности схем разводки и устройство своими руками.
Принцип действия закрытой СО
Закрытая (иначе – замкнутая) система отопления - это сеть трубопроводов и отопительных приборов, в которой теплоноситель полностью изолирован от атмосферы и движется принудительно – от циркуляционного насоса. Любая ЗСО обязательно включает такие элементы:
- отопительный агрегат – газовый, твердотопливный либо электрический котел;
- группа безопасности, состоящая из манометра, предохранительного и воздушного клапана;
- обогревательные приборы – радиаторы или контуры теплых полов;
- соединительные трубопроводы;
- насос, прокачивающий воду или незамерзающую жидкость через трубы и батареи;
- фильтр сетчатый грубой очистки (грязевик);
- закрытый расширительный бак, оснащенный мембраной (резиновой «грушей»);
- запорные краны, балансировочные вентили.
Примечание. В зависимости от схемы в состав ЗСО дополнительно включаются современные устройства регулирования температуры и расхода теплоносителя – радиаторные термоголовки, обратные и трехходовые клапаны, термостаты и тому подобное.
Алгоритм работы системы закрытого типа с принудительной циркуляцией выглядит так:
- После сборки и опрессовки производится заполнение трубопроводной сети водой, пока манометр не покажет минимальное давление 1 Бар.
- Автоматический воздухоотводчик группы безопасности в процессе заливки выпускает из системы воздух. Он же занимается удалением газов, накапливающихся в трубах при эксплуатации.
- Следующий шаг – включение насоса, запуск котла и прогрев теплоносителя.
- В результате нагрева давление внутри ЗСО возрастает до 1.5-2 Бар.
- Увеличение объема горячей воды компенсируется мембранным расширительным бачком.
- Если давление поднимется выше критической точки (обычно – 3 Бар), предохранительный клапан произведет сброс лишней жидкости.
- Раз в 1-2 года система должна проходить процедуру опорожнения и промывки.
Принцип работы ЗСО многоквартирного дома абсолютно идентичен – движение теплоносителя по трубам и радиаторам обеспечивают сетевые насосы, расположенные в промышленной котельной. Там же находятся расширительные баки, регулировкой температуры занимается смесительный либо элеваторный узел.
Как функционирует замкнутая система отопления, разъясняется на видео:
Положительные качества и недостатки
Основные отличия закрытых сетей теплоснабжения от устаревших открытых систем с естественной циркуляцией – отсутствие контакта с атмосферой и применение перекачивающих насосов. Отсюда возникает ряд преимуществ:
- необходимые диаметры труб уменьшаются в 2-3 раза;
- уклоны магистралей делаются минимальными, поскольку служат для слива воды с целью промывки либо ремонта;
- теплоноситель не теряется путем испарения из открытого бачка, соответственно, можно спокойно заполнять трубопроводы и батареи антифризом;
- ЗСО более экономична по эффективности обогрева и стоимости материалов;
- закрытое отопление лучше поддается регулированию и автоматизации, может действовать совместно с солнечными коллекторами;
- принудительное течение теплоносителя позволяет организовать напольный обогрев трубами, замоноличенными внутри стяжки или в бороздах стен.
Гравитационная (самотечная) открытая система выигрывает у ЗСО по энергонезависимости - последняя неспособна нормально работать без циркуляционного насоса. Момент второй: в замкнутой сети содержится гораздо меньше воды и в случае перегрева, например, ТТ-котла, высока вероятность закипания и образования паровой пробки.
Справка. От кипения дровяной котел спасает плюс буферная емкость, поглощающая лишнее тепло.
Виды замкнутых систем
Прежде чем купить обогревательное оборудование, трубопроводную арматуру и материалы, нужно выбрать предпочтительный вариант закрытой водяной системы. Мастерами–сантехниками практикуется монтаж четырех основных схем:
- Однотрубная с вертикальной и горизонтальной разводкой (ленинградка).
- Коллекторная, иначе – лучевая.
- Двухтрубная тупиковая с плечами одинаковой или разной длины.
- Петля Тихельмана – кольцевая разводка с попутным движением воды.
Дополнительная информация. К замкнутым отопительным системам также относятся водяные теплые полы. гораздо сложнее сборки радиаторного отопления, новичкам браться за подобный монтаж не рекомендуется.
Предлагаем рассмотреть каждую схему отдельно, разбирая плюсы и минусы. В качестве примера возьмем проект одноэтажного частного дома площадью 100 м² с пристроенной котельной, чья планировка представлена на чертеже. Величина тепловой нагрузки на отопление уже посчитана , потребное количество теплоты указано для каждого помещения.
Монтаж элементов разводки и подключение к источнику тепла выполняется примерно одинаково. Установка циркуляционного насоса обычно предусматривается в обратке, перед ним монтируется грязевик, патрубок подпитки с краном и (если смотреть по течению). Типовая обвязка твердотопливного и газового котла представлена на схемах.
Расширительный бачок на рисунке условно не показан
Подробнее о монтаже и способах подсоединения отопительных агрегатов, использующих различные энергоносители, читайте в отдельных руководствах:
Однотрубная разводка
Популярная горизонтальная схема «ленинградка» - это одна кольцевая магистраль увеличенного диаметра, куда подключены все отопительные приборы. Проходя по трубе, поток нагретого теплоносителя делится на каждом тройнике и затекает в батарею, как показано ниже на эскизе.
Достигнув ответвления, поток делится на 2 части, примерно треть затекает в радиатор, где охлаждается и снова возвращается в магистраль
Передав теплоту помещению, остывшая вода возвращается обратно в магистраль, смешивается с основным потоком и движется к следующему радиатору. Соответственно, второй отопительный прибор получает воду, охлажденную на 1-3 градуса, и снова отбирает у нее нужное количество тепла.
Ленинградская горизонтальная разводка – одна кольцевая линия обходит все обогревательные приборы
Результат: в каждый последующий радиатор приходит все более холодная вода. Это накладывает на закрытую однотрубную систему определенные ограничения:
- Теплоотдачу третьей, четвертой и последующей батареи нужно рассчитывать с запасом 10-30%, добавляя дополнительные секции.
- Минимальный диаметр магистрали – DN20 (внутренний). Наружный размер ППР труб составит 32 мм, металлопластика и сшитого полиэтилена – 26 мм.
- Сечение подводящих патрубков к обогревателям – DN10, наружный диаметр – 20 и16 мм для PPR и PEX соответственно.
- Максимальное число отопительных приборов в одном кольце «ленинградки» - 6 шт. Если взять больше, возникнут проблемы с наращиванием количества секций последних радиаторов и увеличением диаметра разводящей трубы.
- Сечение кольцевого трубопровода не уменьшается на всем протяжении.
Справка. Однотрубная разводка бывает вертикальной – с нижней либо верхней раздачей теплоносителя по стоякам. Подобные системы применяются для организации самотека в двухэтажных частных коттеджах либо работают под давлением в многоквартирных домах старой постройки.
Однотрубная система отопления закрытого типа обойдется недорого, если ее паять из полипропилена. В остальных случаях она прилично ударит по карману за счет цены магистральной трубы и фитингов (тройников) больших размеров. Как выглядит «ленинградка» в нашем одноэтажном доме, продемонстрировано на чертеже.
Поскольку общее число отопительных приборов превышает 6 шт., система разделена на 2 кольца с общим обратным коллектором. Заметно неудобство монтажа однотрубной разводки – приходится пересекать дверные проемы. Уменьшение протока в одном радиаторе вызывает изменение расхода воды в остальных батареях, поэтому балансировка «ленинградки» заключается в согласовании работы всех обогревателей.
Преимущества лучевой схемы
Почему коллекторная система получила такое название, хорошо видно на представленной схеме. От гребенки, установленной в центре здания, расходятся индивидуальные линии подачи теплоносителя к каждому прибору отопления. Подводки прокладываются в виде лучей по кратчайшему пути – под полами.
Коллектор замкнутой лучевой системы питается напрямую от котла, циркуляцию во всех контурах обеспечивает единственный насос, расположенный в топочной. Дабы уберечь ветви от завоздушивания в процессе заполнения, на гребенке устанавливаются автоматические клапаны – воздухоотводчики.
Сильные стороны коллекторной системы:
- схема энергоэффективна, поскольку позволяет четко дозировать количество теплоносителя, направляемого каждому радиатору;
- отопительную сеть легко вписать в любой интерьер – подводящие трубы можно спрятать в полу, стенах либо за подвесным (натяжным) потолком;
- гидравлическая балансировка ветвей производится с помощью ручных клапанов и расходомеров (ротаметров), установленных на коллекторе;
- ко всем батареям подается вода одинаковой температуры;
- работу схемы легко автоматизировать – регулировочные клапаны коллектора оснащаются сервоприводами, закрывающими проток по сигналу терморегуляторов;
- ЗСО данного типа подходит для коттеджей любых размеров и этажности – на каждом уровне здания ставится отдельный коллектор, распределяющий тепло группам батарей.
С точки зрения финансовых вложений, закрытая лучевая система не слишком дорога. Расходуется много труб, но их диаметр минимальный – 16 х 2 мм (DN10). Вместо заводской гребенки вполне допускается применять , спаянную из полипропиленовых тройников либо скрученную из стальных фитингов. Правда, без ротаметров наладку отопительной сети придется делать с помощью радиаторных балансировочных вентилей.
Распределительная гребенка ставится в центре здания, радиаторные линии прокладываются напрямую
Минусов лучевой разводки немного, но они стоят внимания:
- Скрытый монтаж и испытание трубопроводов выполняется только на этапе нового строительства либо капитального ремонта. Заложить радиаторные подводки в полы обжитого дома или квартиры нереально.
- Коллектор крайне желательно располагать в центре здания, как показано на чертеже одноэтажного дома. Цель – сделать подводки к батареям примерно одинаковой длины.
- В случае протечки трубы, замоноличенной в стяжке пола, найти место дефекта без тепловизора довольно сложно. Не делайте в стяжке соединений, иначе рискуете столкнуться с проблемой, изображенной на фото.
Протечка соединения внутри бетонного монолита
Двухтрубные варианты
При устройстве автономного отопления квартир и загородных домов используется 2 разновидности таких схем:
- Тупиковая (другое название – плечевая). Нагретая вода раздается отопительным приборам через одну магистраль, а собирается и течет обратно в котел по второй линии.
- Петля Тихельмана (попутная разводка) представляет собой кольцевую двухтрубную сеть, где нагретый и остывший теплоноситель движется в одном направлении. Принцип действия аналогичен – батареи получают горячую воду из одной магистрали, а охлажденную сбрасывают во второй трубопровод – обратку.
Примечание. В закрытой попутной системе обратная линия начинается от первого радиатора, а подающая заканчивается на последнем. Разобраться поможет схема, представленная ниже.
Чем хороша тупиковая закрытая система отопления частного дома:
- количество «плечей» - тупиковых ветвей – ограничено лишь мощностью котельной установки, поэтому двухтрубная разводка подойдет для любого здания;
- трубы укладываются открытым либо закрытым способом внутри строительных конструкций – по желанию домовладельца;
- как и в лучевой схеме, ко всем батареям приходит одинаково горячая вода;
- ЗСО отлично поддается регулированию, автоматизации и балансировке;
- правильно разложенные «плечи» не пересекают дверные проемы;
- по стоимости материалов и монтажа тупиковая разводка обойдется дешевле однотрубной, если сборка ведется металлопластиковыми либо полиэтиленовыми трубами.
Оптимальный вариант подключения батарей — две отдельных ветви огибают помещения с двух сторон
Проектирование замкнутой плечевой системы дачного или жилого дома площадью до 200 квадратов не представляет особой сложности. Даже если сделать ветви разной длины, схему удастся уравновесить путем глубокой балансировки. Пример разводки в одноэтажном здании 100 м² с двумя «плечами» показан выше на чертеже.
Совет. При выборе длины ветвей следует учитывать отопительную нагрузку. Оптимальное число батарей на каждом «плече» - от 4 до 6 шт.
Присоединение обогревателей с попутным движением теплоносителя
Петля Тихельмана – это альтернативный вариант закрытой двухтрубной сети, предполагающий объединение большого количества приборов отопления (свыше 6 шт.) в единое кольцо. Взгляните на схему попутной разводки и обратите внимание: через какой бы радиатор ни протекал теплоноситель, общая протяженность маршрута не изменится.
Отсюда возникает почти идеальное гидравлическое равновесие системы – сопротивление всех участков сети одинаково. Это весомое преимущество петли Тихельмана над прочими замкнутыми разводками влечет и главный недостаток – 2 магистрали неизбежно пересекут дверной проем. Варианты обхода – под полами и над дверным косяком с установкой автоматических воздухоотводчиков.
Недостаток – кольцевая петля проходит через проем входной двери
Выбор отопительной схемы загородного дома
- Тупиковая двухтрубная.
- Коллекторная.
- Двухтрубная попутная.
- Однотрубная.
Отсюда совет: вы не ошибетесь, если для дома площадью до 200 м² выберете первый вариант – тупиковую схему, она подойдет в любом случае. Лучевая разводка уступает ей по двум показателям – цена и возможность монтажа в помещениях с готовой отделкой.
Однотрубный вариант отопительной сети отлично подойдет для небольшого домика с квадратурой каждого этажа до 70 м². Петля Тихельмана уместна на протяженных ветвях, не пересекающих двери, например, отопление верхних этажей здания. Как правильно выбрать систему для домов различной формы и этажности, смотрите на видео:
Касательно подбора диаметров труб и монтажа дадим несколько рекомендаций:
- Если площадь жилища не превышает 200 м², вести расчеты необязательно – воспользуйтесь советами эксперта на видео либо принимайте сечение трубопроводов по схемам, приведенным выше.
- Когда нужно «повесить» на ветви тупиковой разводки больше шести радиаторов, нарастите диаметр трубы на 1 типоразмер – вместо DN15 (20 х 2 мм) возьмите DN20 (25 х 2.5 мм) и проложите до пятой батареи. Дальше ведите магистрали меньшим сечением, указанным изначально (DN15).
- В строящемся здании лучше делать лучевую разводку и подобрать радиаторы с нижним подключением. Подпольные магистрали обязательно утеплите и защитите пластиковой гофрой в местах пересечения стен.
- Если не умеете правильно паять полипропилен, то с ППР-трубами лучше не связывайтесь. Смонтируйте отопление из сшитого полиэтилена либо металлопластика на компрессионных или прессовых фитингах.
- Не закладывайте стыки трубопроводов в стены или стяжку, дабы не иметь проблем с протечками в будущем.
Система отопления предполагает, что теплопотери сводятся к минимуму, а отдача тепла остается максимальной. Также нужно учитывать и количество затрачиваемых материалов, модель котла и тип батарей при проектировании системы. Чтобы самому выполнить такой проект, необязательно иметь соответствующую подготовку, достаточно знать некоторые правила, выполняя которые вы успешно сможете подготовить и выполнить монтаж отопления в частном доме своими руками.
Прежде чем покупать материалы и готовиться к работе , сначала определитесь, какой тип системы отопления будете использовать, выберите подходящий для нее котел и радиаторы. После необходимо составить проект и лишь потом переходить к приобретению материалов и монтажу.
ВАЖНО! В данной статье рассматривается система водяного отопления , в которую входят котел, трубы и радиаторы. Такая конструкция наиболее простая, надежная и менее затратная в эксплуатации. Система действует так: вода нагревается в котле, по трубам поступает в радиаторы, последние отдают полученное тепло в помещение. Остывшая жидкость по трубам (обратке) поступает снова в котел, и процесс повторяется.
Схемы монтажа системы отопления в частном доме
На практике применяются два вида систем – схем (или видов разводки труб), а именно:
- однотрубная;
- двухтрубная.
Каждая из них имеет свои преимущества, недостатки и используется в разных случаях.
Однотрубная система
Этот тип разводки более дешевый и простой. Система строится в виде кольца – все батареи соединяются последовательно друг с другом, и горячая вода движется от одного радиатора к другому, затем попадает снова в котел.
Как видно на рисунке, все батареи соединены последовательно, а теплоноситель проходит каждую из них.
Эта схема отопления весьма экономична в своем исполнении, ее просто монтировать и проектировать. Но в ней присутствует один существенный недостаток. Он настолько весомый, что многие отказываются от такой разводки и предпочитают более дорогую и сложную – двухтрубную. Проблема в том, что по мере продвижения теплоносителя он будет постепенно остывать . До последней батареи вода будет поступать чуть теплой. Если же увеличить мощность котла, то первый радиатор будет слишком сильно нагревать воздух. Такая неравномерность распределения тепла и заставляет отказываться от простой и дешевой однотрубной системы.
Можно попробовать выйти из сложной ситуации, увеличив количество секций последнего радиатора, но и это не всегда эффективно. Отсюда напрашивается вывод, что однотрубную разводку можно использовать в том случае, когда количество соединенных последовательно батарей составляет не более трех .
Некоторые выходят из ситуации следующим образом: подключают к котлу насос, тем самым заставляя воду двигаться в принудительном порядке. Жидкость не успевает остывать и проходит через все радиаторы, почти не теряя температуры. Но и в этом случае вас ждут некоторые неудобства:
- насос стоит денег, а значит, растут затраты на установку системы;
- увеличивается потребление электроэнергии, так как насос работает от электричества;
- если отключат электричество, то не будет давления в системе, а значит, не будет и тепла.
Вывод. Однотрубная система эффективна лишь для маленьких домиков с 1-2 комнатами, где используется небольшое количество радиаторов. Несмотря на свою простоту и надежность, она не оправдывает себя в загородных домах, где нужно устанавливать более трех радиаторов на всю жилую площадь.
Двухтрубная система
Горячая вода подается по одному трубопроводу, а остывшая – по другому. Таким образом обеспечивается равномерное распределение тепла по всем батареям.
Такая разводка отопления в частном доме будет намного эффективнее и лучше однотрубной. Хотя она и дороже в исполнении, и сложнее в монтаже, но позволяет равномерно распределять тепло по всем батареям, что поможет создать комфортные условия. В отличие от однотрубной, в этой разводке труба с горячей водой подводится под каждый радиатор, а остывшая жидкость спускается по обратной линии в котел. Так как теплоноситель подается сразу на все батареи, то и последние нагреваются одинаково .
Эта система не намного сложнее первой, придется покупать большее количество материалов, так как подводить трубы придется к каждому радиатору.
Двухтрубная система может работать по двум схемам:
- коллекторной;
- лучевой.
Лучевой вариант разводки более старый. В этом варианте подающая труба устанавливается в верхней точке дома, после чего делается разводка труб на каждую батарею. Благодаря такой конструкции схема и получила название – лучевая.
Первая схема работает следующим образом: на чердаке необходимо установить коллектор (специальное устройство, состоящее из множества труб), который распределяет теплоноситель по трубам отопления. В этом же месте нужно установить запорную арматуру, которая будет отсекать контуры. Такая конструкция достаточно удобная, она облегчает ремонт всей линии и даже отдельного радиатора. Схема хотя и надежна, но у нее есть один существенный недостаток – сложный монтаж с большим количеством материалов (запорные арматуры, трубы, датчики, устройства контроля). Коллекторная схема разводки труб отопления схожа с лучевой, но более сложная и эффективная.
В отличие от однотрубной системы, двухтрубная не нуждается в дополнительной принудительной циркуляции теплоносителя. Она и без насоса показывает высокую эффективность.
Выбираем оборудование для отопления частного дома
В местах где бывают перебои с поставками основного вида топлива, рекомендуется устанавливать универсальные котлы отопления.
На рынке представлен огромный ассортимент котлов. Появились даже гибридные котлы , способные работать, например, как на газе, так и дровах. Так, выбор зависит сугубо от ваших предпочтений и нужд. Конечно, более дорогими будут котлы с полным набором автоматики и гибриды. Первые с лихвой окупятся своим высоким КПД, а вторые – универсальностью.
Нельзя посоветовать конкретную модель, так как разные приборы имеют различную мощность. Выбирайте тот аппарат, который максимально подойдет для ваших условий , однако старайтесь подбирать котел так, чтобы его эксплуатация не была затратной. Если пользуетесь дровами, то лучше выбрать модель на дровах. Если подведен газ, то используйте газовую модель.
Составляем проект отопления
Чтобы провести отопление в частном доме своими руками, вам обязательно понадобится проект . Его нужно составлять в следующем порядке:
- Сначала сделайте эскиз дома.
- Затем проведите зонирование дома и определите степень комфортности каждого помещения.
- Вычислите теплопотери для всех комнат по отдельности.
- Спроектируйте размещение батарей в каждом помещении.
- Определите количество необходимых секций для каждого радиатора.
- Выберите схему отопления.
- Рассчитайте мощность котла, необходимое количество материалов (метраж труб, количество тройников, вентилей, автоматики и прочее).
Проблем с эскизом дома возникнуть не должно, поэтому переходим сразу к зонам комфортности.
ВАЖНО! Сделать весь объем работы самостоятельно крайне сложно, поэтому рекомендуем узнать расценки на монтаж отопления частного дома в различных фирмах. Так, вам будет проще сориентироваться, какую работу можно отдать мастерам, а какую лучше выполнить самому.
Зонируем помещения
Грамотное распределение тепла позволит вам не только чувствовать себя комфортно дома, но и может сэкономить некоторые средства. Итак, какую же температуру лучше выдерживать в разных помещениях:
Правильно планируйте тепловые зоны вашего дома для комфортного проживания в нем.
- Общая температура комфорта должна быть в пределах 20-24 градусов .
- Для спальни лучше чуть повысить температуру и установить ее в рамках 22-25 градусов.
- Для ванной комнаты, санузла, гостевой и комнат, где вы находитесь большую часть времени, диапазон температур составит от 21 до 24 градусов.
- Для столовой, кухни, рабочего кабинета температуру лучше снизить до 18-22 градусов.
- Для прихожей, гаража и проходной зоны можно установить предел в 12 градусов.
Подсчитываем теплопотери
Расчет можно упростить, не учитывая внутренний теплообмен между комнатами. При подсчетах важно определить количество наружных стен и углов, именно там идут наибольшие потери. Величину потерь можно высчитать, взяв данные из нижеприведенной таблицы и умножив их на толщину стены.
По тепловому сопротивлению
| Материал и толщина стен | Rt |
|---|---|
| Кирпичная стена толщиной в 3 кирпича (79 см) | 0,592 |
| Кирпичная стена толщиной в 2,5 кирпича (67 см) | 0,502 |
| Кирпичная стена толщиной в 2 кирпича (54 см) | 0,405 |
| Кирпичная стенатолщиной в 1 кирпич (25 см) | 0,187 |
| Сруб из бревен диаметр 25 см | 0,55 |
| Сруб из бревен диаметр 20 см | 0,44 |
| Сруб из бруса толщиной 20 см | 0,806 |
| Сруб из бруса толщиной 10 см | 0,353 |
| Каркасная стена(доска+минвата+доска) 20 см | 0,703 |
| Стена из пенобетона 20 см | 0,476 |
| Стена из пенобетона 30 см | 0,709 |
| Штукатурка 2-3 см | 0,035 |
| Потолочное (чердачное) перекрытие | 1,43 |
| Деревянные полы | 1,85 |
| Двойные деревянные двери | 0,21 |
По приведенным теплопотерям
Удельные теплопотери элементов ограждения здания (на 1 м 2 по внутреннему контуру стен) в зависимости от средней температуры самой холодной недели в году
| Характеристики ограждения | Наружная температура, °C | Тепловые потери, Вт/м 2 |
|---|---|---|
| Окно с двойным остекление | -24 | 117 |
| -26 | 126 | |
| -28 | 131 | |
| -30 | 135 | |
| Сплошные деревянные двери (двойные) | -24 | 204 |
| -26 | 219 | |
| -28 | 228 | |
| -30 | 234 | |
| Чердачное перекрытие | -24 | 30 |
| -26 | 33 | |
| -28 | 34 | |
| -30 | 35 | |
| Деревянные полы над подвалом | -24 | 22 |
| -26 | 25 | |
| -28 | 26 | |
| -30 | 26 |
ВАЖНО! Большое количество тепла уходит через окна.
Батареи
Выбор радиаторов очень важен. От этого зависит не только долговечность системы отопления, но и градусы тепла в вашем доме. Существует всего 4 типа батарей:
- чугунные;
- стальные;
- алюминиевые;
- биметаллические.
Биметаллические радиаторы состоят из крепких стальных труб и алюминиевой рубашки, хорошо отдающей тепло.
Лучше всего отдают тепло, дольше всех служат – чугунные радиаторы . Но их сложно устанавливать из-за значительного веса. Отличным выбором будут биметаллические батареи . Они долговечны, хорошо отдают тепло, но стоят дороже, чем другие варианты. Алюминиевые и стальные лучше не устанавливать, так как алюминий недолговечный, а сталь не сможет справиться с нагревом комнат в лютый мороз.
Чтобы правильно рассчитать количество секций радиатора на комнату, вам необходимо число теплопотерь умножить на 1,2 (коэффициент запаса) и поделить на тепловую мощность секции батареи. Округлять значение нужно в большую сторону.
На заметку! Альтернативный вариант. Чтобы не затруднять себя подсчетами, вы можете высчитать количество секций так: на каждые 2 кв. м комнаты (при высоте потолка до 3 м) нужна одна секция. Если теплопотери высокие, то возьмите пару-тройку секций про запас.
Принцип работы "экрана" для батареи.
Батареи лучше устанавливать под окном. Такой ход несколько снизит теплопотери через оконный проем. Но в этом случае батарея будет отдавать часть своего тепла стене, что вам совсем не нужно. Поэтому мы рекомендуем на стенку, где установлен радиатор, монтировать "экран" . Выполняется он обычно из фольги и служит отражателем тепла. Теплый поток отражается и возвращается в помещение, нагревая при этом воздух, а не стену.
После всех подсчетов вам необходимо выбрать схему отопления, о которой уже говорилось ранее. Наш выбор неизменен – мы рекомендуем двухтрубную.
Расчет мощности котла
Стоит отметить, что параметр мощности лучше брать с небольшим запасом , так вы обезопасите себя в сильный мороз. Нагревательный прибор спокойно справится с чрезвычайной ситуацией.
Чтобы рассчитать мощность, вам необходимо сложить мощности всех радиаторов (возможно и других приборов, которые будут питаться от котла), умножить эту величину на 1,4 (это коэффициент, учитывающий теплопотери на вентиляцию). Полученную цифру нужно разделить на коэффициент использования мощности и на КПД котла. После чего выбирайте котел из таблицы, который наиболее соответствует получившемуся значению.
Последние заготовки
Когда все расчеты сделаны, вам необходимо замерить все расстояния, чтобы купить нужное количество труб, тройников. Берите все с небольшим запасом. Покупайте котел, согласовывайте все необходимые документы, приобретайте радиаторы и прочие расходники.
Проводим монтаж отопления в частном доме
Один из вариантов правильно спланированного котельного помещения.
Система отопления устанавливается в несколько этапов. Первым делом вам необходимо обустроить помещение под котел. Оно должно быть хорошо проветриваемое, обработанное огнеупорными материалами . Сам котел монтируется не вплотную к стене, а с небольшим отступом. От потолка, пола и остальных стен также нужно отступить. Вешайте прибор так, чтобы к нему было легко добраться.
После установки котла переходите к подключению насоса (если он нужен) или монтажу коллектора (если предусмотрен). Также закрепите все регулирующие и измерительные приборы около котла. Только после вышеперечисленных действий стоит переходить к обустройству магистральных трубопроводов. Здесь не обойтись без перфоратора, так как для прокладки линии придется пробивать в стенах отверстия.
Важно! Уклон должен составлять не менее 5 мм на метр – очень важно выдержать уклон. Отсутствие такового негативно скажется на работе всей системы в целом, поэтому ответственно отнеситесь к этому вопросу.
Схематическое изображение правильного уклона в системе отопления. Вода самотеком поступает в радиаторы и самотеком отправляется обратно в котел.
Радиаторы устанавливаются в последнюю очередь. Перед монтажом нужно разметить стену, затем просверлить отверстия, куда устанавливают кронштейны. При разметке соблюдайте следующие расстояния: от пола до нижней стороны батареи – не менее 10 см, от стены до задней стенки – не менее 2 см, а от подоконника – не менее 10 см. Желательно на все входы и выходы батарей ставить вентили, что упростит замену или ремонт.
Можно приобрести сколь угодно мощный котел отопления, но не добиться при этом ожидаемого тепла и комфорта в доме. Причиной этому вполне могут стать неправильно подобранные приборы конечного теплообмена в помещениях, в роли которых традиционно чаще всего выступают радиаторы. Но даже и вроде бы вполне подходящие по всем критериям оценки иногда не оправдывают надежд своих хозяев. Почему?
А причина может крыться в том, что подключение радиаторов произведено по схеме, весьма далекой от оптимальной. И это обстоятельство просто не позволяет им показать те выходные параметры теплоотдачи, что анонсируются производителями. Поэтому давайте подробнее разберемся с вопросом: какие возможны схемы подключения радиаторов отопления в частном доме. Посмотрим , в чем преимущества и недостатки тех или иных вариантов. Увидим, какие технологические приёмы используются для оптимизации некоторых схем.
Необходимая информация для правильного выбора схемы подключения радиатора
Для того чтобы дальнейшие пояснения стали неопытному читателю более понятными, имеет смысл для начала рассмотреть, что же собой в принципе представляет стандартный радиатор отопления. Термин «стандартный» применён оттого, что существуют и совершенно «экзотические» батареи, но в планы этой публикации их рассмотрение не входит.
Принципиальное устройство радиатора отопления
Итак, если изобразить обычный радиатор отопления схематично, может получиться примерно такая картина:
С точки зрения компоновки – это обычно совокупность теплообменных секций (поз.1). Количество этих секций может различаться в довольно широком диапазоне. Многие модели батарей позволяют варьировать это количество, добавляя и уменьшая, в зависимости от необходимой тепловой суммарной мощности или исходя из предельно допустимых размеров сборки. Для этого между секциями предусматривается резьбовое соединение с помощью специальных муфт (ниппелей) с необходимым уплотнением. Другие радиаторы такой возможности не предполагают секции их соединены «намертво» или вовсе представляют собой единую металлическую конструкцию. Но в свете нашей темы это отличие принципиального значения не имеет.
А вот что важно – это, так сказать гидравлическая часть батареи. Все секции объединены общими коллекторами, расположенными горизонтально сверху (поз. 2) и снизу (поз. 3). И вместе с тем , в каждой из секций предусмотрено соединение этих коллекторов вертикальным каналом (поз. 4) для движения теплоносителя.
Каждый из коллекторов имеет соответственно по два входа. На схеме они обозначены G1 и G2 для верхнего коллектора, G3 и G4 – для нижнего.
В подавляющем большинстве схем подключения, используемых в отопительных системах частных домов, всегда задействованы только два этих входа. Один подключен к трубе подачи (то есть идущей от котла). Второй – к «обратке», то есть к трубе, по которой теплоноситель возвращается от радиатора в котельную. Остальные два входа перекрываются заглушками или иными запорными устройствами.
И вот что важно – от того, как взаимно будут расположены эти два входа, подачи и «обратки», как раз во многом и зависит эффективность ожидаемой теплоотдачи радиатора отопления.
Примечание : Безусловно, схема дана со значительным упрощением, и во многих типах радиаторов может иметь свои особенности. Так, например , в знакомых всем чугунных батареях типа МС - 140 каждая секция имеет по два вертикальных канала, соединяющих коллекторы. А в стальных радиаторах и вовсе нет секций – но система внутренних каналов в принципе повторяет показанную гидравлическую схему. Так что все, что будет говориться далее, в равной мере относится и к ним.
Где труба подачи, а где «обратки»?
Вполне понятно, что для того чтобы правильно оптимально расположить вход и выход в радиатор, необходимо по меньшей мере знать, в каком направлении осуществляется движение теплоносителя. Иными словами, где же подача, а где «обратка». А принципиальное отличие может скрываться уже в самом типе отопительной системы – она бывает однотрубной или
Особенности однотрубной системы
Эта система отопления особенно распространена в многоэтажках, пользуется довольно широкой популярностью и в одноэтажном индивидуальном строительстве. Ее широкая востребованность прежде всего зиждется на том, что при создании требуется значительно меньше труб, сокращаются объемы монтажных работ.
Если объяснить максимально просто , то эта система представляет собой одну трубу, проходящую от патрубка подачи до входного патрубка котла (как вариант – от подающего до обратного коллектора), на которую словно «нанизаны» последовательно подключенные радиаторы отопления.
В масштабах одного уровня (этажа) это может выглядеть примерно так:
Совершенно очевидно, что «обратка» первого в «цепи» радиатора становится подачей очередного – и так дальше, до конца этого замкнутого контура. Понятно, что от начала к концу однотрубного контура температура теплоносителя неуклонно снижается, и это является одним из наиболее значимых недостатков подобной системы.
Возможно и расположение однотрубного контура, которое характерно для зданий в несколько этажей. Такой подход обычно практиковался при строительстве городских многоквартирных домов. Однако, можно его встретить и в частных домах в несколько этажей. Об этом тоже не следует забывать, если, скажем, дом достался хозяевам от старых владельцев, то есть с уже смонтированной разводкой контуров отопления.
Здесь возможны два варианта, показанные ниже на схеме соответственно под буквами «а» и «б».
Цены на популярные радиаторы отопления
- Вариант «а» называется стояком с верхней подачей теплоносителя. То есть от подающего коллектора (котла) труба поднимается свободно к самой высокой точке стояка, а затем последовательно проходит вниз через все радиаторы. То есть подача горячего теплоносителя непосредственно на батареях осуществляется по направлению сверху вниз.
- Вариант «б » - однотрубная разводка с нижней подачей. Уже на пути вверх, по восходящей трубе, теплоноситель минует череду радиаторов. Затем направление потока меняется на противоположное, теплоноситель проходит ещё через вереницу батарей, пока не попадает в коллектор «обратки».
Второй вариант применяется из соображений экономии труб, но очевидно , что недостаток однотрубной системы, то есть падение температуры от радиатора к радиатору по ходу теплоносителя, выражено в еще большей степени.
Таким образом, если у вас в доме или квартире смонтирована однотрубная система, то для выбора оптимальной схемы подключения радиаторов в обязательном порядке следует уточнить, в каком направлении осуществляется подача теплоносителя.
Секреты популярности системы отопления «ленинградка»
Несмотря на довольно значимые недостатки однотрубные системы все же остаются довольно популярными. Пример тому – о которой подробно рассказывается в отдельной статье нашего портала. А еще одна публикация посвящена – тому элементу, без которого однотрубные системы нормально работать не в состоянии.
А если система двухтрубная?
Двухтрубная система отопления считается более совершенной. Она проще в управлении, лучше поддается тонким регулировкам. Но это на фоне того, что для ее создания потребуется больше материала, и монтажные работы становятся более масштабными.
Как видно по иллюстрации, и труба подачи, и обратная по сути представляют собой коллекторы, к которым подключены соответствующие патрубки каждого из радиаторов. Очевидное достоинство – температура в подающей трубе-коллекторе выдерживается практически единой для всех точек теплообмена, то есть почти не зависит от расположения конкретной батареи по отношению к источнику тепла (котлу).
Применяется такая схема и в системах для домов в несколько этажей. Пример показан на схеме ниже:
В этом случае стояк подачи сверху заглушен , как и труба «обратки», то есть они превращены в два параллельных вертикальных коллектора.
Здесь важно правильно понять один нюанс. Наличие двух труб около радиатора еще вовсе не означает, что и система уже сама по себе является двухтрубной. Например, при вертикальной разводке может быть вот такая картина:
Такое расположение может ввести неопытного в этих вопросах хозяина в заблуждение. Несмотря на наличие двух стояков, система все равно однотрубная , так как радиатор отопления подключён только к одной из них. А вторая – это стояк, обеспечивающий верхнюю подачу теплоносителя.
Цены на алюминиевые радиатор
алюминиевый радиатор
Иное дело, если подключение выглядит следующим образом:
Разница очевидна: батарея врезана в две разных трубы – подачи и «обратки». Именно поэтому между входами и не наблюдается перемычки-байпаса – он при такой схеме совершенно не нужен.
Существуют и иные схемы двухтрубного подключения. Например, так называемое коллекторное (его еще именуют «лучевым» или «звездой»). К такому принципу нередко прибегают, когда стараются все трубы разводки контура разместить скрытно, например, под покрытием пола.
В таких случаях в определенном месте размещают коллекторный узел, а от него уже проводятся отдельные трубы подачи и «обратки» на каждый из радиаторов. Но по своей сути, это все равно двухтрубная система.
К чему все это рассказывается? А к тому, что если система двухтрубная, то для выбора схемы подключения радиаторов важно четко знать – какой из труб являете коллектором подачи, а какая подсоединена к «обратке».
А вот направление потока по самим трубам, что было определяющим при однотрубной системе, здесь уже роли не играет. Движение теплоносителя непосредственно через радиатор будет зависеть исключительно от взаимного расположения патрубков врезки в подачу и в «обратку».
Кстати, даже в условиях не самого большого дома вполне может применяться и сочетание обеих схем. Например, применена двухтрубная, однако, на отдельном участке, скажем, в одном из просторных помещений или в пристройке размещены несколько радиаторов, связанных по однотрубному принципу. А это значит, что для выбора схемы подключения важно не запутаться, и индивидуально оценить каждую точку теплообмена: что для нее будет определяющим - направление потока в трубе или взаимное расположение труб-коллекторов полдачи и «обратки».
Если такая ясность достигнута, можно подбирать оптимальную схему подключения радиаторов к контурам.
Схемы подключения радиаторов к контуру и оценка их эффективности
Все сказанное выше было своеобразной «прелюдией» к этому разделу. Сейчас мы будем знакомиться с тем, как можно подключить радиаторы к трубам контура, и какой из способов дает максимальную эффективность теплообмена.
Как мы уже видели, задействуются два входа радиатора, и еще два - глушатся. Какое же направление движения теплоносителя через батарею станет оптимальным?
Еще несколько предваряющих слов. Каковы «побудительные причины» перемещения теплоносителя по каналам радиатора.
- Это, во-первых, динамический напор жидкости, создаваемый в контуре отопления. Жидкость стремится заполнить весь объем, если для того созданы условия (отсутствуют воздушные пробки). Но вполне понятно, что, как и любой поток, будет стремиться протекать по пути наименьшего сопротивления.
- Во-вторых, «движущей силой» становится и разница температур (и, соответственно – плотности) теплоносителя в самой полости радиатора. Более горячие потоки стремятся вверх, стараясь вытеснить остывшие.
Совокупность этих сил и обеспечивает протекание теплоносителя через каналы радиатора. Но в зависимости от схемы подключения общая картина может довольно сильно различаться.
Цены на чугунные радиаторы
чугунный радиатор
Диагональное подключение, подача сверху
Такую схему принято считать наиболее эффективной. Радиаторы при подобном подключении показывают свои возможности в полной мере. Обычно при расчетах системы отопления именно она берется за «единицу», а на все остальные будет вводиться тот или иной поправочный понижающий коэффициент.
Совершенно очевидно, что никаких препятствий при таком подключении теплоноситель встретить не может априори. Жидкость полностью заполняет объем трубу верхнего коллектора, равномерно протекает по вертикальным каналам от верхнего коллектора к нижнему. В итоге вся теплообменная площадь радиатора прогревается равномерно, достигается максимальная теплоотдача батареи.
Одностороннее подключение, подача сверху
Очень распространенная схема – именно так обычно монтируются радиаторы в однотрубной системе в стояках многоэтажек при верхней подаче, или на нисходящих ветках – при нижней подаче.
В принципе, схема довольно эффективная, особенно если сам радиатор имеет не слишком большую длину. Но если секций в батарею собрано много, то не исключается появление негативных моментов.
Вполне вероятна ситуация, что кинетической энергии теплоносителя будет недоставать для того, чтобы потоку пройти полноценно по верхнему коллектору до самого конца. Жидкость ищет «лёгких путей», и основная масса потока начинает проходить по вертикальным внутренним каналам секций, которые расположены ближе к патрубку входа. Таким образом, нельзя полностью исключить образования в «периферийной зоне» участка застоя, температура которого будет ниже, чем в близлежащей от стороны врезки области.
Даже при нормальных размерах радиаторов по длине обычно приходится мириться с потерей тепловой мощности примерно на 3÷5 % . Ну а если батареи длинные, то эффективность может быть и еще ниже. При этом лучше применить или первую схему, или использовать специальные приемы оптимизации подключения – этому будет посвящён отдельный раздел публикации.
Одностороннее подключение, подача снизу
Схему никак нельзя назвать эффективной, хотя, кстати, используется она довольно часто при монтаже однотрубных систем отопления во многоэтажных домах, если подача осуществляется снизу. На восходящей ветке все батареи в стояке чаще всего строители врежут именно так. и, наверное, это и есть единственно хоть сколько-то оправданный случай ее использования.
При всей, вроде бы, схожести с предыдущей, недостатки здесь лишь усугубляются. В частности, возникновение застойной зоны в удаленной от входа стороне радиатора становится еще более вероятным. Это легко объяснимо. Мало того что теплоноситель будет искать наиболее короткий и свободный путь, его стремлению вверх будет способствовать и разница в плотности. И периферия может или «замереть» или циркуляция в ней будет недостаточна. То есть дальний край радиатора станет ощутимее холодней.
Потери эффективности теплоотдачи при таком подключении могут достигать 20÷22 % . То есть без крайней необходимости прибегать к ней не рекомендуется. И если обстоятельства не оставляют другого выбора, то рекомендуется прибегнуть к одному из способов оптимизации.
Двустороннее нижнее подключение
Такая схема применяется довольно часто, обычно из соображений максимально скрыть из видимости трубы подводки. Правда, эффективность ее все же далека от оптимальной.
Совершенно очевидно, что самый простой путь для теплоносителя – это нижний коллектор. Распространение его по вертикальным каналам вверх происходит исключительно из-за разности в плотности. Но этому течению становятся «тормозом» встречные потоки остывшей жидкости. Как результат – верхняя часть радиатора может прогреваться гораздо медленнее и не столь интенсивно, как хотелось бы.
Потери в общей эффективности теплообмена при таком подключении могут доходить до 10÷15%. Правда, подобная схема также легко поддается оптимизации.
Диагональное подключение с подачей снизу
Сложно придумать ситуацию, при которой пришлось бы вынуждено прибегнуть к подобному подключению. Тем не менее , рассмотрим и эту схему.
Цены на биметаллические радиаторы
биметаллические радиаторы
Входящий в радиатор прямой поток постепенно растрачивает свою кинетическую энергию, и может просто «не добивать» по всей длине нижнего коллектора. Этому способствует и то, что потоки на начальном участке устремляются вверх, и как по кратчайшему пути, и за счёт разницы температуры. В итоге на батарее с большим комическом секций вполне вероятно появление застойной области с пониженной температурой под патрубком врезки в обратку.
Примерные потери эффективности, несмотря на кажущуюся схожесть с самым оптимальным вариантом, при таком подключении оцениваются в 20%.
Двустороннее подключение сверху
Скажем честно – это больше для примера, так как применить на практике подобную схему – будет верх неграмотности.
Посудите сами – для жидкости открыт прямой проход через верхний коллектор. И вообще никаких других побудительных мотивов для распространения по остальному объёму радиатора. То есть реально будет греться только область вдоль верхнего коллектора – остальная часть оказывается «вне игры». Оценивать потери эффективности в данном случае вряд ли стоит – радиатор сам по себе превращается в однозначно неэффективный.
К верхнему двустороннему подключению прибегают нечасто. Тем не менее , существуют и такие радиаторы – выраженно высокие, нередко одновременно выполняющие роль сушилок. И если приходится подводить трубы именно так, то в обязательном порядке применяют различные способы превращения подобного подключения в оптимальную схему. Очень часто это уже заложено в конструкции самих радиаторов, то есть верхнее одностороннее подключение остается таковым только визуально.
Как можно оптимизировать схему подключения радиатора?
Вполне понятно, что любым хозяевам хочется, чтобы их система отопления показывала максимальную эффективность при минимальных энергозатратах. А для этого надо стараться применять наиболее оптимальные схемы врезки. Но часто подводка труб уже имеется и не хочется ее переделывать. Или изначально владельцы планируют проложить трубы так, чтобы они стали практически незаметны. Как быть в таких случаях?
В интернете можно встретить немало фотографий, когда оптимизировать врезку стараются изменением конфигурации труб, подходящих к батарее. Эффект повышения теплоотдачи при этом, должно быть, и достигается, но вот внешне некоторые произведения такого «искусства» выглядят, скажем прямо, «не очень».
Существуют и иные методы решения этой проблемы.
- Можно приобрести батареи, которые, внешне ничем не отличаясь от обычных, все же имеют в своей конструкции особенность, превращающий тот или иной способ возможного подключения в максимально близкий к оптимальному. В нужном месте между секциями в них установлена перегородка, кардинально изменяющая направление движения теплоносителя.
В частности, радиатор может быть предназначен для нижнего двустороннего подключения:
Вся «премудрость» - в наличии перегородки (пробки) в нижнем коллекторе между первой и второй секциями батареи. Теплоносителю деваться некуда, и он поднимается по вертикальному каналу первой секции вверх. А затем, из этой верхней точки, дальнейшее распределение, совершенно очевидно, уже идет , как в самой оптимальной схеме с диагональным подключением с подачей сверху.
Или, например, упомянутый выше случай, когда требуется обе трубы подвести сверху:
В этом примере перегородка установлена на верхнем коллекторе, между предпоследней и последней секцией радиатора. Получается, что всему объему теплоносителя остается только один путь – через нижний вход последней секции, вертикально по ней – и далее в трубу обратки. В итоге «маршрут движения » жидкости по каналам батареи опять-таки становится диагональным сверху вниз.
Многие производители радиаторов этот вопрос продумывают заранее – в продажу поступают целые серии, в которых одна и та же модель может быть рассчитана на различные схемы врезки, но в итоге получается оптимальная «диагональ». Это указывается в паспортах изделия. При этом важно еще учитывать и направление врезки – если изменить вектор потока, то весь эффект теряется.
- Существует и иная возможность повысить эффективность радиатора по этому принципу. Для этого в специализированных магазинах следует отыскать специальные клапаны.
Они должны соответствовать своими размерами выбранной модели батарей. При вкручивании такого клапана он перекрывает переходной ниппель между секциями, а же затем в его внутреннюю резьбу запаковывается труба подачи или «обратки», в зависимости от схемы.
- Показанные выше внутренние перегородки предназначены по больше мере для улучшения теплоотдачи при двухстороннем подключении батарей. Но существуют способы и для односторонней врезки — речь идет о так называемых удлинителях потока.
Такой удлинитель – это труба, обычно с диаметром условного прохода в 16 мм, которая соединена с проходной пробкой радиатора и при сборке оказывающаяся в полости коллектора, по его оси. В продаже можно отыскать такие удлинители под требуемый тип резьбы и необходимой длины. Или же просто приобретается специальная муфта, а трубку к ней нужной длины подбирают отдельно.
Цены на металлопластиковые трубы
металлопластиковые трубы
Что этим достигается? Давайте посмотрим на схему:
Теплоноситель, поступающий в полость радиатора, по удлинителю потока попадает в дальний верхний угол, то есть на противоположный край верхнего коллектора. И вот отсюда его движение к выходному патрубку уже будет осуществляться опять же по оптимальной схеме «диагональ сверху вниз».
Многие мастера практикуют и самостоятельное изготовление подобных удлинителей. Если разобраться, то ничего невозможного в этом нет.
В качестве самого удлинителя вполне можно использовать металлопластиковую трубу для горячей воды, диаметром 15 мм. Останется лишь с внутренней стороны в проходную пробку батареи запаковать фитинг для металлопласта. После сборки батареи удлинитель нужной длины становится на место.
Как видно из изложенного, практически всегда можно отыскать решение, как превратить малоэффективную схему врезки батарей в оптимальную.
А что можно сказать про одностороннее нижнее подключение?
Могут недоуменно спросить – а почему в статье пока еще никак не упомянута схема нижнего подключения радиатора с одной стороны? Ведь она пользуется довольно широкой популярностью, так как в максимальной степени позволяет осуществить скрытую подводку труб.
А дело в том, что выше рассматривались возможные схемы, так сказать, с гидравлической точки зрения. И в их череде одностороннему нижнему подключению просто нет места – если в одной точке и подавать, и отбирать теплоноситель, то никакого потока через радиатор и вовсе не случится.
То, что принято понимать под нижним односторонним подключением на деле предполагает только подвод труб к одному краю радиатора. А вот дальнейшее движение теплоносителя по внутренним каналам, как правило, организуется по одной из оптимальных схем, рассмотренных выше. Это достигается или особенностями устройства самой батареи, или специальными адаптерами.
Вот лишь один из примеров радиаторов, специально предназначенных для подводки труб с одной стороны снизу:
Если разобраться в схеме то сразу становится понятно, что система внутренних каналов, перегородок и клапанов организует движение теплоносителя по уже известному нам принципу «одностороннее с подачей сверху», который может считаться одним их оптимальных вариантов. Есть похожие схемы, которые дополнены еще и удлинителем потока, и тогда вообще достигается самая эффективная картина «диагональ сверху вниз».
Даже обычный радиатор вполне можно преобразовать в модель с нижним подключением. Для этого приобретается специальный комплект – выносной адаптер, который, как правило, сразу оснащается и термоклапанами для термостатической регулировки радиатора.
Верхний и нижний патрубки такого устройства запаковываются в гнезда обычного радиатора безо всяких доработок. В итоге – готовая батарея с нижним односторонним подключением, да еще и с устройством терморегулирования и балансировки.
Итак, со схемами подключения разобрались. Но что еще может оказывать влияние на эффективность теплоотдачи радиатора отопления?
Как сказывается на эффективности работы радиатора его расположение на стене?
Можно приобрести очень качественный радиатор, применить оптимальную схему его подключения, но в итоге не добиться ожидаемой теплоотдачи, если не принимать во внимание еще ряд важных нюансов его установки.
Существует несколько общепринятых правил расположения батарей в комнате относительно стены, пола, подоконников, других предметов интерьера.
- Чаще всего радиаторы располагают под оконными проемами . Это место все равно невостребованное для других объектов, а помимо этого – потоки нагретого воздуха становятся подобием тепловой завесы, которая во многом ограничивает свободное распространение холода от поверхности окна.
Безусловно, это лишь один из вариантов установки, и радиаторы могут монтироваться и на стенах, вне зависимости от наличия на тех оконных проемов – все зависит от потребного количества таких приборов теплообмена.
- Если радиатор устанавливается под окном, то стараются придерживаться правила, что его длина должна составлять около ¾ ширина окна. Так будут получены оптимальные показатели теплоотдачи и защиты от проникновения холодного воздуха от окна. Батарею устанавливают по центру, с возможным допуском в ту или иную сторону до 20 мм.
- Не следует устанавливать батарею слишком высоко – нависающий над ней подоконник способен превратиться в труднопреодолимую преграду для восходящих конвекционных потоков воздуха, что приводит к снижению общей эффективности теплообмена. Стараются выдерживать просвет порядка 100 мм (от верхнего края батареи до нижней поверхности «козырька»). Если не получается задать все 100 мм, то хотя бы не менее ¾ от толщины радиатора.
- Существует определенная регламентация и просвета снизу, между радиатором и поверхностью пола. Слишком высокое расположение (более 150 мм) может привести к образованию вдоль покрытия пола слоя воздуха, незадействованного в конвекции, то есть ощутимо холодной прослойки. Слишком маленькая высота , менее 100 мм, привнесет ненужные трудности при проведении уборок, пространство под батареей может превратиться в скопление пыли, что, кстати, тоже негативно скажется на эффективности тепловой отдачи. Оптимальная высота – в пределах 100÷120 мм.
- Следует выдерживать и оптимальное расположение от несущей стены. Еще при установке кронштейнов для навеса батареи учитывают, что между стеной и секциями должен оставаться свободный просвет как минимум в 20 мм. В противном случае и там могут скопиться залежи пыли, нарушится нормальная конвекция.
Эти правила можно считать ориентировочными. Если других рекомендаций производитель радиаторов не дает , то следует руководствоваться ими. Но весьма часто в паспортах конкретных моделей батарей имеются схемы, в которых уточняются рекомендуемые параметры установки. Безусловно , тогда за основу при проведении монтажных работ берутся именно они.
Следующий нюанс – насколько открытой оказывается установленная батарея для полноценного теплообмена. Безусловно, максимальные показатели будут при совершенно открытой установке на ровной вертикальной поверхности стены. Но, вполне понятно, к такому способу прибегают не столь часто.
Если батарея стоит под окном, то конвекционному потоку воздуха может мешать подоконник. То же самое, даже в большей мере, касается и ниш в стене. Кроме того, радиаторы нередко стараются прикрыть , а то и вовсе полностью закрытыми (за исключением фронтальной решетки ) кожухами. Если эти нюансы не учесть при выборе требуемой мощности обогрева, то есть тепловой отдачи батареи, то вполне можно столкнуться с печальным фактом, что достичь ожидаемой комфортной температуры – не получается.
Ниже в таблице приведены основные возможные варианты установки радиаторов на стене по их «степени свободы». Каждый из случаев характеризуется своим показателем потери эффективности общего теплообмена.
| Иллюстрация | Эксплуатационные особенности варианта установки |
|---|---|
 | Радиатор установлен так, что сверху не перекрывается ничем, или же подоконник (полка) выступают не более, чем на ¾ толщины батареи. В принципе, преград для нормальной конвекции воздуха не наблюдается. Если батарея не закрыта плотными шторами, то нет помех и для прямого теплового излучения. При расчетах такая схема установки принимается за единицу. |
 | Горизонтальный «козырек» подоконника или полки полностью перекрывает радиатор сверху. То есть появляется довольно значимое препятствие для восходящего конвекционного потока. При нормальном просвете (о котором уже говорилось выше – около 100 мм) преграда не становится «фатальной», но определенные потери эффективности все же наблюдаются. Инфракрасное излучение от батареи остается в полном объеме. Итоговую потерю эффективности можно оценить примерно в 3÷5%. |
 | Схожая ситуация, но только сверху расположился не козырёк, а горизонтальная стенка ниши. Здесь потери уже несколько больше – помимо просто наличия препятствия для воздушного потока, некоторая часть тепла будет расходоваться на непродуктивный прогрев стены, которая обычно обладает весьма внушительной теплоемкостью. Поэтому вполне можно ожидеть тепловых потерь применрно 7 - 8%. |
 | Радиатор установлен как в первом варианте, то есть препятствий для конвекционных потоков не наблюдается. Но с лицевой стороны по всей свой площади прикрыт декоративной решёткой или экраном. Значительно снижается интенсивность инфракрасного теплового потока, что, кстати является определяющим принципом теплопередачи для чугунных или биметаллических батарей. Общие потери эффективности нагрева могут достигать 10÷12%. |
 | Декоративный кожух закрывает радиатор со всех сторон. Несмотря на наличие щелей или решеток для обеспечения теплообмена с воздухом в помещении, показатели и теплового излучения, и конвекции резко уменьшаются. Стало быть, приходится говорить о потере эффективности, доходящей до 20÷25%. |
Итак, нами были рассмотрены основные схемы подключения радиаторов к контуру отопления, проанализированы достоинства и недостатки каждой из них. Получена информация по применяемым способам оптимизации схем, если по каким-либо причинам другими путями изменить их невозможно. Наконец, приведены рекомендации по размещению батарей непосредственно на стене – указаны те риски потери эффективности, которые сопровождают избранные варианты установки.
Надо полагать, эти теоретические познания помогут читателю выбрать правильную схему исходя из конкретных условий создания системы отопления . Но логичным, наверное, было бы завершить статью предоставлением нашему посетителю возможности самостоятельно оценить необходимую батарею отопления, так сказать, в числовом выражении, с привязкой к конкретному помещению и с учетом всех рассмотренных выше нюансов.
Пугаться не надо – все это будет несложно, если воспользоваться предлагаемым онлайн-калькулятором. А ниже будут приведены необходимые краткие пояснения по работе с программой.
Как рассчитать, какой радиатор нужен для конкретного помещения?
Все достаточно просто.
- Поначалу рассчитывается то количество тепловой энергии, которое необходимо для прогрева помещения в зависимости от его объема , и для компенсации возможных тепловых потерь. Причем , учитывается довольно внушительный список разносторонних критериев.
- Затем производится корректировка полученного значения в зависимости от планируемой схемы врезки радиатора и особенностей его расположения на стене.
- Итоговое значение покажет, какой мощности необходим радиатор для полноценного обогрева конкретной комнаты. Если приобретается разборная модель, то можно заодно
Трубопровод отопительной системы частного дома может быть выполнен своими руками или с привлечением специалистов. В любом случае предварительно подготавливается проект теплосети, важным пунктом в разработке которого является определение способа разводки труб.
Основными элементами любой отопительной сети являются: теплогенерирующий прибор, магистральный трубопровод, теплоотдающие, компенсационные устройства и устройство, обеспечивающее циркуляцию теплоносителя. Отопительные трубопроводы могут быть различной конфигурации и степени технической оснащенности.
Классифицируют системы отопления по трем параметрам:
- количеству трубных контуров магистрального трубопровода,
- типу компенсационного устройства,
- типу циркуляции.
Одно– и двухтрубные системы
Отопительная система может быть:
В первом случае теплоноситель движется по одному трубному контуру, поочередно проходит через все теплоотдающие приборы, приходя к каждому все более остывшим. Часть магистральной трубы после последнего теплообменника называется обратной трубой или обраткой и служит для отвода холодной рабочей среды обратно к теплогенератору.
В двухтрубной системе энергоноситель циркулирует по двум параллельным контурам: подающему и обратному. Первый контур подает горячий теплоноситель в каждый теплоотдающий прибор, а второй собирает остывшую рабочую среду из теплообменников и отводит ее к отопительному прибору.
Типы циркуляции в системах отопления
Обогрев помещений происходит только в случае, если теплоноситель движется по контуру. Циркуляция бывает или естественной, или принудительной.
- В системах с естественной циркуляцией разогретый отопительным прибором энергоноситель разгоняют, чтобы придать ему достаточный для прохождения всего теплового контура импульс. Для этого сразу после теплогенератора монтируют разгонный коллектор – вертикальный участок трубы, при спуске с которого рабочая среда набирает скорость под воздействием силы тяжести.
- Принудительную циркуляцию создают специальные циркуляционные насосы, устанавливаемые на обратную трубу. Такая система обеспечивает движение теплоносителя по контуру любой протяженности и сложности, но полностью зависит от наличия электроэнергии и при отключении электроснабжения прекращает работать.
Типы компенсационных устройств
В зависимости от способа компенсации перепадов давления рабочей среды в контуре, выделяют два типа систем отопления: открытую и закрытую.
- В открытой системе давление регулирует компенсационный бак, частично или полностью открытый. При увеличении давления в теплосети избыток рабочей среды поступает в бак, при снижении – уходит обратно в трубопровод.
Обратите внимание! В тепловой сети открытого типа рабочая среда контактирует с окружающим воздухом, поэтому компенсационный бак устанавливают только на водяных отопительных системах.
- В закрытой системе расширительная емкость герметична и имеет два автономных отсека, разделенных мембраной. Принцип работы тот же, но теплоноситель, попадая в первый отсек, не контактирует с окружающей средой, а взаимодействует с клапаном. При избыточном давлении рабочая среда давит на мембрану, сжимая воздух во втором отсеке, когда давление нормализуется, воздух во втором отсеке разреживается и выдавливает теплоноситель обратно в трубопровод.
Выбор оптимальных схем для системы горячего водоснабжения и отопления - это главная задача при обеспечении комфортного микроклимата. Чаще всего используются схемы систем отопления в частных домах следующих видов: система с принудительной и естественной циркуляцией, однотрубная, двухтрубная, а также «ленинградская» и лучевая схемы разводки трубопроводов.
Ключевой по важности инженерных коммуникаций является именно отопительная система домов, офисов и предприятий различного назначения. Несмотря на активно развивающиеся технологии, человечество до настоящего времени еще не избавилось от потребности в установке источников тепла в своих домах. Отопительная система эксплуатируется только 4-6 месяцев в году, при этом стоимость монтажа и комплектующих остается на высоком уровне. Срок службы, надежность и эффективность в частных домах во многом зависят от того, как выполнена разводка.
Начало работы
Разводка отопительной системы в квартире или частном доме начинается с анализа условий, в которых планируется ее эксплуатировать. Для обеспечения эффективного обогрева необходимо правильно выбрать котел, диаметр трубопроводов главной магистрали, а также определиться с видом топлива.
Главные составляющие
Ключевыми составляющими отопительной системы, которые оказывают влияние на схему разводки, являются:
- Вид топлива.
- Тип котельного оборудования, его основные показатели и мощность.
- Вид отопительных приборов.
- Особенности помещения (этажность, утепление, площадь, другие особенности).
Вид топлива
Наиболее востребованным источником тепла является газовый котел. Выбирают данное оборудование для частных домов, квартир или хозяйственных построек по причине экономичности, автономной работы и универсальности. Также двухконтурный котел способен подогревать воду и для санитарных нужд. В таком случае подключение газового котла к системе отопления, схема разводки трубопроводов должны учитывать мощность циркуляционного насоса и сравнительно невысокую производительность.
Если вы планируете отопить двухэтажное строение, помимо насоса, установленного в двухконтурном котле, для обеспечения циркуляции теплоносителя потребуется
Котлы
Данные устройства различаются по способу монтажа, виду топлива и мощности. Бытовые котлы могут функционировать на таких видах топлива, как твердое (дрова), дизельное, жидкое (мазут), уголь, сжиженный или природный газ, а также пеллеты. Довольно популярны которые могут быть электродными и нагревательными. Кроме того, существуют комбинированные агрегаты, которые работают на различных видах топлива.
Для многих котлов характерна напольная конструкция, однако существуют разновидности настенного исполнения, мощность которых - менее 25 кВт. Для размещения электрических электродных котлов не требуется отдельное место, они монтируются непосредственно в систему трубопроводов. Большинство современных моделей оснащено нагревательным контуром для горячего водоснабжения, также для обогрева больших площадей их допускается собирать в каскад.
В любом случае для схемы систем отопления одноэтажного дома следует выбирать котельные агрегаты, позволяющие максимально автоматизировать их работу и упростить эксплуатацию. Немаловажное значение также имеет зависимость отопительной системы от электрических сетей. Этому условию в полной мере отвечает использование газовых котлов, а также схемы монтажа системы отопления в частном доме без электрических насосов.
Отопительные приборы
Отопительные приборы для частных домов можно разделить на две основные группы - радиаторы и регистры. Принцип их действия довольно прост. В обоих случаях теплоноситель, передвигаясь внутри отопительного прибора, постепенно отдает тепло окружающей среде. Выбор этих конструкций зависит от этажности строения. Если помещения располагаются в двух и более уровнях, то желательно отдать предпочтение компактным и эстетичным радиаторам.
Использование радиаторов в отопительной системе частного дома удобнее еще с точки зрения расположения мебели в помещениях. Их размещают под оконными проемами, трубопроводы для их подключения могут прокладываться по стенам или быть скрытыми в конструкции пола. Регулировка теплоотдачи происходит за счет количества секций, определяемого назначением и площадью отапливаемого помещения.
Тип отопительного прибора определяется характеристиками системы, такими как давление, скорость потока и температура теплоносителя. В зависимости от данных показателей выбираются алюминиевые ребристые или чугунные радиаторы. Конструкции из алюминия отдают тепло благодаря входящим конвективным воздушным потокам в каналах между ребрами прибора, чугунные - за счет инфракрасного излучения и большой теплоемкости.
При температуре теплоносителя 90-95°C и низкой скорости потока желательно отдавать предпочтение чугунным приборам. При температуре 65-80°C и наличии циркуляционного насоса в отопительной системе предпочтительнее использовать ребристые алюминиевые радиаторы.
Также системы отопления частных домов очень часто дополняются устройством теплых полов. Максимально комфортного микроклимата позволит добиться температура теплоносителя в трубопроводах, находящаяся в пределах 40°C. Устройство водяного теплого пола требует обязательной установки насосного оборудования.
Трубопроводы
Отопительные приборы и котел соединяются между собой трубопроводами, устройство которых зависит от расположения радиаторов, этажности здания, его периметра и длины.
Материал трубопроводов следует выбирать, исходя из удобства и условий монтажа, их долговечности, ремонтопригодности.
В современных отопительных системах на смену громоздким нержавеющим, стальным и оцинкованным трубам пришли изделия из полипропилена и металлопластика. В сочетании с чугунными отопительными приборами широко применяются медные трубопроводы.
Монтаж
При наличии источника тепла основной задачей станет перемещение подогретого теплоносителя по отопительной системе. От типа выбранной схемы будут зависеть рабочие параметры и долговечность отопительной системы. Как правило, данные работы осуществляются на этапе капитального ремонта или строительства, так как затрагивают все жилищное пространство.
Различают два основных типа отопительных систем. Это:
- Естественная (гравитационная).
- Замкнутая система отопления в частном доме. Схема эта предусматривает искусственную циркуляцию.
В первом случае подразумевается естественная циркуляция теплоносителя вследствие его разогрева и расширения. В замкнутой системе используется закрытый контур отопления, находящийся под давлением. Перераспределение тепла и циркуляция жидкости обеспечиваются насосным оборудованием.
Любой из этих вариантов может быть организован различными схемами подключения. Наиболее часто используются однотрубная, двухтрубная и лучевая разводки. Рассмотрим их более подробно.
Однотрубная система
Однотрубная схема подключения системы отопления подразумевает последовательную установку приборов. Теплоноситель попадает в отопительные приборы, а затем, проходя через них, отдает часть своего тепла. Таким образом, в последний прибор попадает жидкость с максимально низким температурным показателем. Чтобы это не отразилось на микроклимате помещения, количество секций в конечном отопительном приборе должно быть увеличено.
На сегодняшний день существуют технологии, оптимизирующие работу однотрубной отопительной системы. В качестве вспомогательных элементов можно инсталлировать регуляторы отопления, шаровые краны, термостатические краны или балансировочные вентили. Это позволит добиться баланса при получении подачи тепла. Перекрытие одного конкретного радиатора не нарушит работу отопительной системы в целом.
Схема разводки системы отопления в частном доме может реализоваться в виде:
- Горизонтальной системы с использованием циркуляционного насоса.
- Вертикальной системы с естественной или комбинированной циркуляцией, а также с помощью циркуляционного насосного оборудования.
Горизонтальная однотрубная система
Данная схема в народе получила название «ленинградка». Трубопроводы могут быть встроенными в отопительную конструкцию или проложенными над уровнем пола. Поэтому с целью уменьшения теплоотдачи их рекомендуется теплоизолировать.
Схема разводки однотрубной системы отопления в предусматривает наличие стояка, подающего теплоноситель на второй этаж и ведущего к первому радиатору.
Регулирование температуры осуществляется с помощью кранов. Их следует устанавливать перед первым на каждом этаже.
Вертикальная однотрубная система
Подобные схемы систем отопления в частных домах предусматривают естественную циркуляцию теплоносителя. Достоинством такой разводки является независимость от электроснабжения, так как не требуется наличие циркуляционного насоса.
Существенным недостатком можно назвать использование трубопроводов большого диаметра, а также необходимость расположения разводящей магистрали строго под наклоном. Главным минусом является тот факт, что такая схема подключения системы отопления в частном доме смотрится не очень эстетично. Однако это можно устранить посредством циркуляционного насоса.
Двухтрубная система
Подобные схемы систем отопления в частных домах требуют значительных финансовых затрат. Также увеличиваются объем выполняемых работ и, соответственно, стоимость монтажа.
Основным преимуществом считается равномерное распределение теплоносителя по всей системе. А главное - очень просто регулируется температурный режим: в соответствии с потребностями проживающих в доме.
При установке современных коммуникаций, производителями комплектующих для которых в основном являются зарубежными компании, рекомендуется выполнять подключение газового котла к системе отопления, схема которой - двухтрубная, так как это существенно облегчает работу насосного оборудования.
Отопительные приборы можно подключать сбоку, снизу и по диагонали. Выбор оптимального варианта в основном зависит от размера используемых радиаторов и материала их изготовления.
На входе и на выходе из отопительного прибора необходимо устанавливать регулирующие клапаны. Также не стоит забывать о сливном кране, который следует располагать в низших точках системы.
Расход трубопроводов зависит от того, какое выбрано подключение котла к системе отопления - схема однотрубная или двухтрубная. Частные дома с небольшой площадью целесообразнее оборудовать двухтрубной разводкой.
Дополнительно такая система оборудуется циркуляционным насосом. Наличие терморегуляторов в каждом отдельном помещении позволяет настроить наиболее оптимальный режим обогрева.
Если же ваши материальные средства ограничены, а частный дом небольшой площади, то можно обойтись и однотрубной разводкой.
Площадь строений, в которых допускается использовать однотрубные системы, не должна быть выше 100 м 2 . В таком случае можно обойтись без насосного оборудования и применить естественную циркуляцию.
Лучевая система
Коллекторная или лучевая схема характеризуется тем, что к каждому отопительному прибору прокладывается своя пара трубопроводов для прямого и обратного тока. Данные трубопроводы сходятся на гребенках у нагревателя. В такой системе протяженность труб значительно выше даже по сравнению с двухтрубной схемой.
Для равномерного распределения теплоносителя по отопительным приборам лучевую систему перед эксплуатацией балансируют.
Заключение
Независимо от того, какая выбрана система отопления, своими руками схема будет разрабатываться или с привлечением специалистов, важно помнить, что проектирование и монтаж данных инженерных коммуникаций считаются довольно сложным мероприятием. Если вы не уверены в собственных силах, то предпочтительнее обратиться за помощью к специалистам.
Это позволит избежать ошибок, которые могут возникнуть на любом этапе запуска и эксплуатации отопительной системы. Чтобы в будущем не устранять недочеты, лучше их попросту не допускать и заранее все предусмотреть.
