Разновидности отопительных систем
Для правильного подключения агрегата необходимо изучить основные разновидности систем отопления.
Открытый тип
Такие системы имеют довольно простую схему. Состоят из расширительного бачка, труб, котла и радиатора. Основой является расширительный бак, который хранит излишки воды при ее нагревании.
В системе не применяют насос. Бак не полностью герметичен, что приводит к испарению воды и необходимости восполнения ее уровня. Жидкость в трубах медленно циркулирует, поэтому во время эксплуатации трубы должны разогреваться постепенно.
Если система не работает в зимний период, вода сливается, чтобы трубы не замерзали. Котел устанавливают в низких местах дома, а расширительный бак на высоких отметках. Для монтажа требуется мало деталей и крепежных элементов.
Закрытый тип
Системы отопления закрытого типа герметичны, поэтому испарение воды исключается, циркуляция осуществляется с использованием насоса. Схема включает трубы, радиаторы, котел, расширительный бак и насос.
Принцип действия основывается на открытии клапана расширительного бака с повышением температуры и устранении излишков теплоносителя. После того как градус нагрева понижается, насос закачивает лишнюю жидкость обратно в трубы.
Система поддерживает давление в строго установленных пределах.
Какие трубы нужны для подключения котла отопления
Выбор труб является очень важным этапом подготовки к монтажу отопительного оборудования.
Для эффективной работы системы обогрева с циркуляционным насосом, трубы должны выдерживать следующие показатели:
- давление — 1-2,5 кгс/кв. см.;
- температура жидкости на подаче 70-75 °C;
- температура на обратке — 55°C.
Это параметры, которые выдерживаются при нормальной работе системы, без аварийных моментов.
Если насос по какой-то причине остановится, то развитие ситуации следующее:
- у газового, электрического и дизельного котла термостат перекроет подачу топлива, и работа водяного контура останется безопасной;
- у котла, работающем на твёрдом топливе, термостат прикроет поддувало, но горение (тление) топлива будет продолжаться до получаса, это значит, что температура теплоносителя может вырасти.
При таком раскладе эксплуатационные характеристики пластиковых и металлопластиковых труб, которые будут использоваться для газового, электрического и дизельного котла, должны иметь рабочие параметры не менее 80 °C.
Что касается твердотопливного агрегата, то не менее 1-2 метров водяного контура, идущего от котла, нужно делать из стальных, медных труб или нержавейки. Стальные трубы, стойкие к перепадам температуры и гидравлическому давлению, к сожалению, подвержены коррозии, имеют немалый вес и недостаточно гладкую внутреннюю поверхность. Монтаж нужно выполнять с помощью сварки. Снаружи трубы покрывают краской, и такой уход требуется делать регулярно. У труб из меди и нержавейки таких проблем нет. Единственный недостаток — довольно высокая цена на эти изделия.
При естественной циркуляции процесс нагрева теплоносителя происходит медленно. Температура жидкости при выходе из котла иногда превышает 90°C. Поэтому трубопровод между котлом и расширительным бачком всегда делают металлическим.
Ни один, самый лучший пластик, не выдержит нештатную температуру. Образование течи и размягчение пластика гарантировано при 130°C. От перегрева полипропиленовые трубы разрываются.
В последние годы всё чаще трубопровод стараются скрыть из виду. Разводку делают не только наружную, но и скрытую в стенах, под чистовым полом, внутри гипсокартонных коробов. В системах отопления допустимо комбинировать разные типы труб.
Способы подключения радиаторов
Здесь мы не будем рассматривать отдельные конструкции батарей и варианты размещения патрубков (снизу, сбоку и так далее). Остановимся только на подводке труб. Все варианты стыковки радиаторов указаны в таблице.
Проточное подключение радиаторов
| Вид | Описание |
| Проточное | В этом случае контур отопления подключается к входящему и выводному патрубку батареи. Вода протекает через каждый радиатор, установленный в системе, так как другого пути у нее попросту нет.Такое подключение не позволяет регулировать интенсивность работы приборов отопления. Кроме того, в случае протечек нагревательных устройств придется полностью останавливать систему обогрева и сливать теплоноситель. |
| Замыкающее | Здесь входящий и выходящий патрубки батареи соединяются еще и обводным участком трубы (так называемым байпасом). Нужно брать деталь, диаметр которой немного меньше основного подающего контура.Вода, поступая к батарее, распределяется на два потока: в батарею и в байпас. Установив на входном патрубке термоклапан, а на выходном и байпасе – запорную арматуру, можно легко регулировать температуру в комнатах и выполнять замену батарей без остановки работы общего отопления. |
Батарея с обводным участком трубопровода
Обвязка настенного двухконтурного газового котла
Современные двухконтурные газовые котлы отличаются сложностью конструкции. Они представляют собой готовые к эксплуатации приборы, уже готовые к встраиванию в отопительные системы. Обычно в них присутствуют:
- Герметичные мембранные баки (средний объем составляет 8-10 литров, чего вполне достаточно для схемы обвязки отопления частного дома);
- Циркуляционные насосы – нет необходимости приобретать их отдельно;
- Группы безопасности – здесь устанавливаются предохранительные клапаны, автоматические спускники воздуха, а также манометры или термоманометры.
Таким образом, они не нуждаются в покупке дополнительного оборудования.
Тем не менее в схемах обвязки двухконтурных котлов отопления все-таки могут использоваться дополнительные циркуляционные насосы и спускники воздуха – все зависит от сложности прокладываемых систем.
Фильтрация воды
Фильтры для воды тоже можно отнести к обвязке котлов отопления, как электрических, так и газовых. Они предохраняют оборудование от поломок, возникающих в результате банальных засоров. Фильтры очищают воду механическим путем, улавливая мелкие фракции загрязнений, а также обеспечивают ее умягчение. Последний пункт особенно важен, так как высокое содержание солей вызывает засорение теплообменников известковыми отложениями.
Самые простые фильтры работают на основе ионообменной смолы. Они подменяют атомы металлов в солях, делая воду более мягкой. В результате этого снижается вероятность осаждения известкового налета на внутренностях котлов. Но перед тем как покупать фильтры, рекомендуется уточнить жесткость с помощью специальных тест-полосок. Самыми надежными считаются мембранные фильтрующие системы, но они отличаются высокой стоимостью.
Включение фильтра в схему обвязки котла отопления позволяет снизить расходы на обслуживание теплообменников, предусматривающее их очистку с помощью специальных жидкостей – процедура отличается своей дороговизной и необходимостью вызывать мастера.
Коллекторы и гидрострелки
Данные устройства используются для распределения теплоносителя по нескольким отдельным контурам. Коллекторы ставятся в количестве двух штук – один на подающую трубу, а второй на обратную. К коллектору, через отдельные циркуляционные насосы, подключаются отопительные контуры – комнатные радиаторы, каскады внутрипольных конвекторов, а также теплые полы. Остывший теплоноситель возвращается в обратный коллектор и уже по одной трубе возвращается в котел. Такая схема обвязки отопления используются в больших домовладениях.
Гидрострелка напоминает по своей конструкции коллектор, но подключается сразу к двум трубам. Установка его производится строго вертикально. В верхней его части находится горячий теплоноситель, а в нижней – более остывший. Делая врезки, можно распределить теплоноситель по отдельным контурам в соответствии с его температурой. К верхней части обычно подключаются батареи, а к нижней – теплые полы.
Подключение электрического котла к отопительной системе
Схема подключения такого оборудования достаточно проста, т.к. не требует монтажа дымохода и воздухозаборника, поиска специального места для установки котла и обеспечения хорошей вентиляции. При наличии опыта электромонтажных работ весь процесс можно осуществить своими силами при соблюдении ряда рекомендаций, которые обычно указываются в паспорте на изделие. В противном случае рекомендуется пригласить специалиста.
На сегодняшний день существует большое многообразие электрических котлов, используемых для отопления, которые различаются:
- по конструкции (настенные и напольные);
- по мощности (от 5 до 60 кВт — настенные модели; более 60 кВт – напольные);
- по принципу работы (электродные, ТЭНовые, резистивные);
- по комплектации (помимо самого котла производители могут включать в комплектацию такое оборудование, как насосы, расширительные баки, фильтры и т.д.).
Выбор определенного вида отопительного оборудования не оказывает существенного влияния на ключевые принципы установки, но имеет ряд нюансов. Например, если мощность котла не превышает 12 кВт, его подключение осуществляется к однофазной электросети. При более высоких показателях необходима трехфазная сеть, подведение которой требует получения соответствующих разрешений и повышения затрат.
При использовании электрического оборудования одним из обязательных условий является установка приборов безопасности и автоматизированной работы системы. Вид котла будет оказывать влияние на их выбор. Так, в большинстве случаев для защиты ТЭНовых моделей используется устройство защитного отключения, в то время как его нельзя применять совместно с электродными видами оборудования.
Схема установки и подключения электрического котла
Весь процесс установки оборудования и подключения его к системе отопления можно разделить на несколько этапов.
- После определения удобного места размещения котла его установку осуществляют строго по уровню: не допускается никаких перекосов. При этом для напольных моделей рекомендуется устройство специального фундамента или площадки, для настенных – применение надежных крепежных элементов.
- Обязательным требованием является выполнение заземления.
- На следующем этапе устанавливаются приборы предохранительной группы (клапаны, манометры, автоматические воздухоотводчики), а также элементы автоматического контроля, регулирования и отключения.
- При подключении котла к отопительному контуру следует помнить, что подача теплоносителя осуществляется, как правило, через верхний напорный патрубок, обратка же подключается к нижнему штуцеру.
- Для исключения попадания мелкого мусора и других загрязнений в оборудование на обратке нужно поставить фильтры грубой очистки.
- Все соединения должны быть герметичными, для чего можно воспользоваться любыми рекомендованными уплотнительными материалами.
https://youtube.com/watch?v=8lCTJE2DUMw
Специфика обвязки полипропиленом
Весомым плюсом полипропиленовых трубопроводов признают возможность создать контур любой сложности, что в принципе не очень интересует тех, кем обвязка котла отопления своими руками осуществляется впервые. Чем проще схема будущей системы, тем легче будет воплотить задумку. Да и производительность отопления обратно пропорционально степени сложности: чем проще, тем эффективней. Для выполнения соединений домашний мастер может пользоваться, как технологией сварки, так и подобранными строго по размеру труб фитингами. Правда, при малейших «подвижках» в местах установки фитингов, система может начать слегка протекать.
С помощью полипропиленовых труб можно создавать контуры отопления любой сложности, однако следует помнить, что сложность затрудняет монтаж и сокращает КПД системы отопления
Желательно, чтобы у создаваемой системы отопления было наименьшее количество соединений. Если есть возможность сделать плавный переход, ею нужно воспользоваться.
Полипропиленовый трубопровод без проблем будет работать 40 лет, гарантированных производителем, прекрасно выдержит давление, значения которого превышают 25 бар. Без нанесения вреда структуре материала по трубам может циркулировать теплоноситель с температурой 95º. Однако есть ограничение, учесть которое необходимо, если осуществляется обвязка газового котла.
Подключение газа к котлу обязательно должно быть жестким, строительные требования диктуют применение металлических элементов для соединения и использование паронитовой прокладки
У подводки газа к котлу должно быть жесткое соединение. Строительными требованиями рекомендована металлическая труба и состыковка с генератором тепла через металлический сгон или «американку». Использовать можно только прокладку из паронита. Резиновые материалы, фум-ленты, пакля запрещены. Паронит, полученный путем вулканизации смеси асбестовых волокон, минеральных наполнителей и каучука, отлично держит форму, обеспечивает герметичность и не горит. Другие прокладочные материалы склонны к возгоранию, а зажатая между элементами резина может сократить размер газового прохода. При уменьшении диаметра прохода будет сокращена подача газа, и котел не будет поставлять требующееся количество тепла.
Конденсационный и конвекционный тип
Конвекционный котел имеет теплообменник простой геометрической формы, нагрев теплоносителя осуществляется в один этап: горелка разогревает емкость с водой.
Кроме этого существуют котлы конденсационные: внутри емкости расположена замкнутая стальная спираль с небольшими отверстиями, через которые внутрь поступает пар. Пар отводится в коллектор, подсоединенный обратке, и конденсируется с отдачей тепла.
Конденсат стекает на поддон и оттуда выводится из системы. Эффективность такой модели выше, чем конвекционной, за счет вторичной отдачи тепла. У качественного конвекционного котла КПД достигает 95%, у конденсационного 98.
Еще одна особенность котлов этого типа – наличие механизма обогащения газа кислородом, за счет которого топливо прогорает с большей эффективностью.
Вторая функция этой горелки – минимизировать воздействие на теплообменник агрессивных компонентов пара, используемого для конденсации.
Рабочее ограничение конденсационных котлов – пониженные температуры на подаче и обратке. Такие модели с успехом применяются при устройстве теплых полов, работающих в низкотемпературном режиме (до 50 градусов). Для радиаторов, которые рассчитаны на более интенсивный нагрев, этот котел – не самый подходящий вариант.
Видео о двухконтурных газовых котлах.
Описание схемы
Составные элементы
Одноконтурное отопление отличается от других схем прокладки трубопроводов количеством используемых магистралей. Здесь для подачи теплоносителя к радиаторам и возврата охладившейся жидкости к котлу используется одна труба.
Лишь условно она делится на два участка:
- подающая магистраль;
- обратная магистраль (обратка).
В однотрубной системе (на фото) и подача, и отвод теплоносителя производится по одной трубе
Кроме трубопроводов в состав рассматриваемой системы обогрева входят следующие составные элементы:
| Название | Описание |
| Котел | Главное действующее лицо. Именно здесь тепловая энергия, получаемая от сжигания топлива, передается теплоносителю (воде или антифризу). Затем жидкость через трубы попадает в радиаторы, где происходит вторичный обмен – тепло воды через стенки батарей передается воздуху и предметам в комнате. |
| Радиаторы | Основное теплообменное оборудование. Они устанавливаются во всех помещениях, которые нужно отапливать. Без них было бы невозможно организовать эффективный теплообмен, так как площади труб зачастую не хватает, чтобы обогревать помещения. |
| Расширительный бак | Необходим для компенсации давления в замкнутой системе обогрева и хранения воды, которая увеличивается в объеме при нагревании. Бывают открытого и закрытого типа. Вторые предпочтительнее, так как препятствуют испарению теплоносителя и могут устанавливаться на любом участке системы (а не только в ее верхней точке). |
| Фурнитура | Сюда включаются все остальные небольшие по размеру, но от этого не менее важные детали: запорная арматура, термоклапаны, краны Маевского и так далее. |
Кроме труб и котла для монтажа системы отопления необходимы и другие устройства
Преимущества и недостатки
Работает описываемый контур отопления следующим образом: разогретая жидкость становится менее плотной и более легкой, поэтому вытесняется тяжелой холодной водой в верхнюю точку системы обогрева.
Затем, остывая, теплоноситель опускается вниз, попутно протекая через все установленные радиаторы и отдавая накопленное тепло воздуху в комнатах. Поэтому батареи, расположенные ближе к котлу (или на верхних этажах), греют лучше. Это и есть один из самых серьезных недостатков одноконтурного отопления.
Однотрубная система не позволяет регулировать объем теплоносителя, поступающего в радиаторы отопления
Чтобы компенсировать разность температур, радиаторы, расположенные ближе к нагревателю, имеют меньшую площадь теплообменника, в то время как самые дальние конструируются из большего количества отдельных секций, что увеличивает их мощность.
Есть еще несколько способов увеличения эффективности одноконтурной системы отопления:
- Установка циркуляционного насоса. В этом случае жидкость перетекает по приборам отопления интенсивнее, в результате чего повышается эффективность работы всей климатической сети.
- Правильное размещение радиаторов. Для уменьшения теплопотерь рекомендуется ближние к котлу батареи по возможности устанавливать в самых теплых помещениях – внутренних комнатах, имеющий минимум окон.
Чтобы обеспечить равномерный нагрев комнат, приходится устанавливать большие радиаторы отопления
С другой стороны, одноконтурное отопление все же довольно популярно.
Оно широко применяется в индивидуальном строительстве, так как имеет множество преимуществ:
- низкая цена монтажа – для установки необходимо покупать минимум труб и другой фурнитуры, снижаются также и затраты на оплату услуг монтажных бригад;
- более эстетичный вид – так как имеется только одна труба, ее легче спрятать, замаскировать или забетонировать в стену (пол);
- возможность выбора потока горячей воды – включение тех или иных контуров осуществляется с помощью ручной или автоматической запорной арматуры;
- возможность прокладки трубопроводов под межкомнатными дверями.
Система отопления большого дома требует наличия циркуляционного насоса
Помните, что эффективный переток жидкости естественным способом невозможно организовать в таких случаях:
- общая площадь дома превышает 200 квадратных метров;
- протяженность контура больше, чем 30 метров;
- к одному контуру отопления подключено больше 10 радиаторов обогрева.
В этом случае вам все же придется устанавливать циркуляционный насос или покупать котел, уже оборудованный им.
Монтаж одноконтурной отопительной системы
Конструирование климатической сети с одним трубопроводом производится в таковой последовательности:
- Устанавливается котел. По понятным обстоятельствам монтировать его необходимо в самой нижней точке системы. Чем больше будет перепад высот между нагревателем и радиатором, тем лучше будет теплообмен в системе.
В случае если у вас нет возможности установить агрегат в подвале, для него необходимо обустроить приямок, отлитый из бетона и облицованный керамической плиткой.
Обратите внимание! Если вы решили делать систему с принудительной циркуляцией, к подобным ухищрениям возможно не прибегать. Но, разместив отопитель обрисованным выше методом, вы сделаете систему обогрева более свободной от инженерных сетей неспециализированного пользования
- Монтируются радиаторы. Тут необходимо строго соблюсти вертикаль и горизонталь, в противном случае в батареях будут накапливаться минеральные отложения, каковые непременно закупорят все каналы. Вследствие этого придется или проводить чистку, или поменять устройства.
Кроме этого необходимо соблюсти расстояния между конструктивными элементами и батареей здания. Нарушение разработки навешивания батареи приведет к тому, что около нее будет не хорошо циркулировать воздушное пространство. Это очень плохо скажется на эффективности работы устройства.
- Монтаж трубопроводов. Тут направляться определиться с материалом труб. Наиболее распространены климатические сети из полимерных подробностей, но, в случае если частью системы есть твердотопливный котел, лучше предпочесть металлические. Упомянутый агрегат нагревает теплоноситель до температуры, превышающей 95 градусов Цельсия, что крайне вредно для пластиковых труб.
- Установка дополнительных элементов. Монтируются электрические насосы, контрольное и регулирующее оборудование, расширительный бак, воздушные клапаны и без того потом.
- Последняя стадия работы – опрессовка. Для ее проведения лучше пригласить квалифицированного работника со особым пневматическим устройством.
Как выбрать дизельный котел
Отечественный рынок имеет котлы на печном топливе в большом ассортименте. Выбор модели зависит от отопительной нагрузки, материала труб, типа горелки и вида нагрузок: отопление, ГВС и вентиляции.
Рабочие характеристики установки:
Для того чтобы построить работоспособную отопительную систему, ДК должен соответствовать строительным характеристикам дома поэтому учитывают:
- Схему обвязки дизельного котла и необходимость отдельных контуров.
- Производительность установки.
- Марку завода.
- Цену проекта в целом.
Не менее важный показатель долговечность ДК – это материал стен труб, работающих в агрессивной среде в зонах высоких температур. Сажа, которая появляется от горения топлива, во влажной среде образует кислоту, приводящую к коррозии стенок труб.
Чугун повышает коррозионную устойчивость, но при резких температурных перепадах, он может треснуть, кроме того он реализуется по более высокой цене.
Стальные поверхности нагрева легче и дешевле, устойчивы к перепадам температур, но подвержены коррозии, поэтому нержавеющая сталь лучший вариант для долговечности системы.
Одноконтурный или двухконтурный
Дизельные котлы для теплоснабжения приусадебного дома, изготавливаются одно и двухконтурными. Каждый схема имеет свои плюсы и минусы:
- Одноконтурные предназначены только для отопительных нужд. В случае необходимости ГВС – потребуется обвязка дизельной установки с внешним бойлером. Главным преимуществом таких систем является возможность отопления больших домов.
- Двухконтурные – имеют предустановленные самостоятельные контуры ГВС и отопления. В зависимости от марки, в конструкции устанавливают битермический теплообменник.
Многие ДК, оснащаются баками-аккумуляторамм горячей воды. Преимущество такой схемы — постоянное оказание услуги ГВС потребителю.
При подключении дизельного котла в двухконтурном исполнении необходимо увеличить расчетный расход топлива на 20%, для покрытия дополнительной нагрузки на ГВС.
Предварительно оценивают целесообразность использования двухконтурной схемы, может дешевле разместить отдельностоящий водонагреватель, не нагружая отопительную систему.
Расчет мощности дизельного котла
Проектная теплопроизводительность влияет на расход солярки и эффективность котлоагрегата. Единица мощности – кВт. Показатель указывается в паспортной документации устройства. Расчет производят по данным отапливаемой площади, для этого суммируют всю полную площадь комнат и полученный результат делят на 10. Эта формула применима для умеренного климата и комнат с высотой до 3 м.
Тепловая производительность, например, для котлов Kiturami рассчитывается с применением данных по отапливаемой площади объекта с соотношением 1 кВт на 10 м2. Далее учитывают работу оборудования на максимальных нагрузках, для этого добавляют 15-20% запаса мощности.
Схема котла Китурами
Для моделей двухконтурных ДК вводят коэффициент 1,2. Аналогичный расчет выполняется и для других марок ДК, при этом их работа должна обеспечивать санитарную температуру внутреннего воздуха в помещении и нагрев горячей воды до 65 С.
Выбор труб
Для врезки газового котла и выполнения разводки рекомендуется использовать металлопластиковые либо РР-трубы. По своим характеристикам они не уступают медным или оцинкованным, монтаж достаточно прост, стоимость ниже.
Разводка для батарей отопления производится металлопластиковыми трубами с использованием пресс-фитингов либо полипропиленовыми, с алюминиевым армированием. Недостаток пресс-фитингов — чувствительность к качеству монтажа: при малейшей неточности размещения происходит протечка. Полипропиленовый трубопровод под воздействием температуры выше 50 °С удлиняется. Для монтажа «теплого пола» пригодны и металлопластиковые, и полиэтиленовые трубы.
