Способы подключения
Подсоединять радиаторы к трубам можно разными способами в зависимости от места установки и пролегания труб в помещении и, конечно, схемы отопления:
Когда способ подключения выбран (смотрите схему), необходимо:
- Все стыки и трубы протереть наждачкой и обезжирить их.
- Закрепить радиатор. Это может быть временное закрепление или установочное, в зависимости от сложности расположения труб отопительной системы по вашей схеме.
- Вкручиваем переходники, которые, поворачивая, можно подстроить под направление труб, к которым подсоединяются элементы. Если, к примеру, они расположены по полу, – то переходник вкручивается вниз резьбой, если трубы уходят вглубь помещения, — то направление переходника меняется. Так что главное смотреть внимательно в схему расположения однотрубной системы отопления.
- Переходники для труб, желательно из полипропилена отечественного производства, как советуют специалисты, с помощью паяльника крепим к основной трубе.
- Устанавливаем кран сверху и заглушку снизу, как показано на схеме, или наоборот.
Одноконтурное или двухконтурное: какое отопление лучше?
Как уже отмечалось выше, преимуществом одноконтурной установки отопления являются простота монтажа, снижение затрат на комплектующие системы, особенно если рассматривать вариант с естественной циркуляцией, который к тому же позволяет экономить электроэнергию. Такой вариант доступен для установки системы в загородных коттеджах в самых отдаленных населенных пунктах страны, где возможны перебои с подачей электроэнергии.
К числу недостатков одноконтурного отопления можно отнести неравномерное распределение тепла по помещениям, в том, который находится ближе всего к котлу, температура всегда будет выше, поскольку, проходя по магистрали, теплоноситель теряет свои температурные показатели.
В случае с двухконтурным отоплением теплоноситель распространяется по всем радиаторам равномерно. При этом система включает не одну, а две магистрали. По одной трубе теплоноситель идет на вход в радиаторы, по другой уже остывший теплоноситель – на выход. Затраты на установку значительно выше, чем в случае одноконтурного отопления, монтаж производить сложнее.
В обоих случаях используется котел, который может работать на жидком или на твердом топливе. Вид топлива выбирают с учетом себестоимости (например, газ относится к наиболее экономичным вариантам), безопасности, доступности в любое время года.
Вне зависимости от выбора системы, специалисты рекомендуют установить циркуляционный насос, что позволит обеспечить наиболее равномерное распределение тепла в помещениях. Чаще всего предпочтение в современных автономных установках отдают системам с мембранными баками. Такие варианты считаются наиболее эффективными, безопасными.
Читайте так же:
Во время проектирования отдельно стоящей недвижимости для проживания, одним из пунктов является его обогрев. Такой же вопрос возникает при покупке уже готового сооружения. В частном доме устанавливается одноконтурная или многоконтурная система отопления. Другие выбирают многоконтурную. Все зависит от размеров дома, вида системы и потребностей владельца. Чаще используется первый вариант, так как он простой в монтаже и требует меньше составляющих. Для нагрева используется котел, а в качестве теплоносителя – вода.
Варианты схем устройства однотрубного отопления
Перед монтажом схемы отопления частного дома, нужно определиться, какой ее тип подойдет в каждом конкретном случае.
Системы с естественной и принудительной циркуляцией
Каждая система обладает своими особенностями:
- Естественная. Передвижение жидкости по контуру осуществляется благодаря физическим законам без применения дополнительного оборудования. Для хорошей работы в одноэтажном здании система дополнительно оснащается разгонным коллектором.
- Принудительная. Для эффективной ее функциональности требуется насос, приводящий жидкость внутри контура в движение. Преимуществом является беспроблемное преодоление гидравлического сопротивления, равномерное прогревание по все системе, возможность использования сложных схем разводки труб. Использовать этот вариант можно в двухэтажных домах.
Выбор типа циркуляции теплоносителя зависит от особенностей конструкции и размеров сооружения.
Открытая и закрытая отопительная система
Расширительная емкость открытого типа устанавливается на самой высокой точке системы и представляет собой бак, в который выходит лишняя часть теплоносителя при его увеличении его объема. Так как вода испаряется, то периодически жидкость доливают избежание закипания котла. Кроме того, в воду попадает кислород, что увеличивает риск развития коррозии.
При обустройстве закрытой ленинградки применяется мембранная емкость, отличающаяся высокой герметичностью. При увеличении объема жидкости мембрана просто выгибается в сторону воздушной полости. При охлаждении теплоносителя гидравлическое давление снижается, и приспособление возвращается на место. Тут, вместо воды разрешено использовать другие жидкости (антифриз, масло).
Такую систему нужно оснащать группой безопасности, так как небольшое избыточное давление все-таки остается.
Верхняя и нижняя разводки
При обустройстве однотрубного отопления схему и порядок монтажа определяет тип разводки труб:
- Верхняя. В этом случае жидкость по стояку поднимается вверх и поступает непосредственно к радиатору. Чаще всего циркуляция при этом естественная. Для эффективной функциональности магистраль нужно укладывать под определенным углом наклона (3-5 градусов). Единственный недостаток конструкции — применение труб большого диаметра.
- Нижняя. Подающий стояк в этой схеме отсутствует. Труба, по которой жидкость поступает в радиаторы, тоже должна быть монтирована под правильным уклоном.
Нижняя разводка ленинградки используется чаще, так как смонтировать ее проще. Но тут обязательной является принудительная циркуляция.
Вертикальная и горизонтальная
Вертикальная конструкция чаще всего применяется в многоэтажных сооружениях. Жидкость в этом случае подается на верхний этаж, откуда распределяется по трубам, спускаясь вниз. Горизонтальная схема приемлема только для одноэтажного дома. В ней радиаторы подключаются последовательно.
Особенности расчета сечения металлических труб
Для больших отопительных систем с трубами из металлов необходимо учитывать потери тепла через стенки. Потери не так и велики, но при большой протяженности могут привести к тому, что на последних радиаторах температура будет совсем низкой из-за неправильного выбора диаметра.
q = k*3.14*(tв-tп)
q — тепловые потери метра трубы,
tв — температура воды в трубе — 80°С;
tп — температура воздуха в помещении — 22°С.
q = 0,272*3,15*(80-22)=49 Вт/с
Получается, что на каждом метре теряется почти 50 Вт тепла. Если протяженность значительная, это может стать критическим. Понятно, что чем больше сечение, тем больше будут потери. Если нужно учесть и эти потери, то при расчете потерь к снижению тепловой нагрузки на радиаторе добавляют потери на трубопроводе, а затем, по суммарному значению находят требуемый диаметр.
Определение диаметра труб системы отопления — непростая задача
Но для систем индивидуального отопления эти значения обычно некритичны. Тем более что при расчете теплопотерь и мощности оборудования, чаще всего округление расчетных величин делают в сторону увеличения. Это дает определенный запас, который позволяет не делать столь сложных расчетов.
Нюансы
При гидравлическом расчете с помощью компьютера excel – не единственная, хоть и наиболее простая. Для данного вида подсчетов разработаны специализированные программы, с которыми работать значительно проще.
В роли расчетного трубопровода обычно выступает участок, имеющий неизменный расход носителя тепла и постоянный диаметр. Так будет проще получить правильные данные. Он определяется по тепловому балансу помещения.
Нумерация участков должна происходить от теплового источника. Чтобы обозначить узловые точки на трубопроводе, который осуществляет подачу, в местах ответвлений применяют буквы алфавита. На магистралях сборного типа в соответствующих узлах их обозначают штрихами (пример хорошо это иллюстрирует).
Узловые точки на ответвлениях приборных веток обозначаются арабскими цифрами. Каждая соответствует номеру этажа, если применяется система горизонтального типа, или номеру ветки-стояка с приборами, если речь идет о вертикальной системе. В номер всегда входят две цифры – начало и конец участка. Длина трубопроводных участков определяется по плану, который вычерчивается в масштабе. Точность составляет 0,1 м.
Расчет однотрубной системы отопления рекомендуется проводить при одинаковых (постоянных) или различных (переменных) перепадах температуры воды в стояках методом характеристик сопротивления. При этом следует применять верхнюю разводку, при которой обеспечивается движение воды к отопительному прибору «сверху-вниз».
Нормы температурных режимов помещений
Перед проведение любых расчётов параметров системы необходимо, как минимум, знать порядок ожидаемых результатов, а также иметь в наличии стандартизированные характеристики некоторых табличных величин, которые необходимо подставлять в формулы или ориентироваться на них.
Выполнив вычисления параметров с такими константами, можно быть уверенным в достоверности искомого динамического или постоянного параметра системы.
Для помещений разнообразного назначения существуют эталонные стандарты температурных режимов жилых и нежилых помещений. Эти нормы закреплены в так называемых ГОСТах
Для системы отопления одним из таких глобальных параметров является температура помещения, которая должна быть постоянной в независимости от периода года и условий окружающей среды.
А вот комнатная температура воздуха в зимний период обеспечивается системой отопления. Поэтому нам интересны диапазоны температур и их допуски отклонений для зимнего сезона.
В большинстве нормативных документов оговариваются следующие диапазоны температур, которые позволяют человеку комфортно находиться в комнате.
Для нежилых помещений офисного типа площадью до 100 м2:
- 22-24°С – оптимальная температура воздуха;
- 1°С – допустимое колебание.
Для помещений офисного типа площадью более 100 м2 температура составляет 21-23°С. Для нежилых помещений промышленного типа диапазоны температур сильно отличаются в зависимости от предназначения помещения и установленных норм охраны труда.
Комфортная температура помещения у каждого человека “своя”. Кто-то любит чтобы было очень тепло в комнате, кому-то комфортно когда в комнате прохладно – это всё достаточно индивидуально
Что же касаемо жилых помещений: квартир, частных домов, усадеб и т. д. существуют определённые диапазоны температуры, которые могут корректироваться в зависимости от пожеланий жильцов.
И всё же для конкретных помещений квартиры и дома имеем:
- 20-22°С – жилая, в том числе детская, комната, допуск ±2°С –
- 19-21°С – кухня, туалет, допуск ±2°С;
- 24-26°С – ванная, душевая, бассейн, допуск ±1°С;
- 16-18°С – коридоры, прихожие, лестничные клетки, кладовые, допуск +3°С
Важно отметить, что есть ещё несколько основных параметров, которые влияют на температуру в помещении и на которые нужно ориентироваться при расчёте системы отопления: влажность (40-60%), концентрация кислорода и углекислого газа в воздухе (250:1), скорость перемещения воздушных масс (0.13-0.25 м/с) и т. п
Принцип работы водяного отопления
В малоэтажном строительстве наибольшее распространение получила простая, надежная и экономичная конструкция с одной магистралью. Однотрубная система остается самым популярным способом организации индивидуального теплоснабжения. Она функционирует за счет непрерывной циркуляции жидкого теплоносителя.
Перемещаясь по трубам от источника тепловой энергии (котла) к отопительным элементам и обратно, он отдает свою тепловую энергию и обогревает здание.
Теплоносителем может быть воздух, пар, вода или антифриз, который используют в домах периодического проживания. Наиболее распространены водяные схемы отопления.
Традиционное отопление основано на явлениях и законах физики – тепловом расширении воды, конвекции и гравитации. Нагреваясь от котла, теплоноситель расширяется и создает в трубопроводе давление.
Кроме того, он становится менее плотным и, соответственно, легким. Подталкиваемый снизу более тяжелой и плотной холодной водой он устремляется вверх, поэтому выходящий из котла трубопровод всегда направляют максимально вверх.
Под действием созданного давления, сил конвекции и тяжести вода идет к радиаторам, нагревает их, сама при этом охлаждается.
Таким образом теплоноситель отдает тепловую энергию, обогревая помещение. К котлу вода возвращается уже холодной, и цикл начинается заново.
Современное оборудование, обеспечивающее теплоснабжение дома может быть очень компактным. Для его установки даже не потребуется выделять специальное помещение
Систему отопления с естественной циркуляцией называют еще самотечной и гравитационной. Для обеспечения движения жидкости необходимо соблюдать угол уклона горизонтальных веток трубопровода, который должен быть равен 2 – 3 мм на погонный метр.
Объем теплоносителя при нагревании увеличивается, создавая в магистрали гидравлическое давление. Однако, поскольку вода не сжимается, даже небольшое его превышение приведет к разрушению отопительных конструкций.
Поэтому в любой системе обогрева устанавливают компенсирующее устройство – расширительный бак.
В гравитационной отопительной системе котел монтируют в самой низкой точке магистрали, а расширительный бак – в самой верхней. Все трубопроводы делают под уклон, чтобы жидкий теплоноситель мог самотеком двигаться от одного элемента системы к другому
Выбор труб
Трубопровод для системы индивидуального отопления является средой для транспортировки тепловой энергии (в частности, нагретой воды). На отечественном рынке трубы для монтажа систем представлены в трёх основных видах:
- металлические
- медные
- пластиковые
Металлические трубы имеют ряд значительных недостатков. Кроме того, что они обладают большим весом и требуют специального оборудования для монтажа, а также наличие опыта, они ещё подвержены коррозии и могут накапливать статическое электричество. Хороший вариант — медные трубы, они способны выдерживать температуру до 200 градусов и давление около 200 атмосфер. Но медные трубы отличаются спецификой в монтаже (требуется специальное оборудование, серебряный припой и большой опыт работы), кроме того их стоимость очень велика. Самым популярным вариантом считаются пластиковые трубы. И вот почему:
- они имеют алюминиевую основу, которая с двух сторон покрыта пластмассой, благодаря чему они обладают огромной прочностью;
- они абсолютно не пропускают кислород, что позволяет свести к нулю процесс образования коррозии на внутренних стенках;
- благодаря алюминиевому армированию у них очень низкий коэффициент линейного расширения;
- пластиковые трубы антистатичны;
- обладают малым гидравлическим сопротивлением;
- не требуется специальных навыков для монтажа.
Варианты устройства однотрубной системы
Магистраль водяного отопления в обязательном порядке снабжается расширительным баком, выравнивающим давление. Он принимает излишки теплоносителя при расширении и возвращает его в трубопровод при остывании, не допуская скачков давления. Существует два принципиально отличающихся типа расширительных баков – открытый и закрытый. От того, какой из них будет встроен в магистраль, будет зависеть и вид системы отопления.
Открытая система отопления
Система отопления открытого типа предполагает прямой контакт теплоносителя с атмосферой. Используется при устройстве энергонезависимого или комбинированного отопления. Открытый расширительный бак представляет собой цилиндрическую или прямоугольную емкость, частично или полностью открытую. На определенном уровне выполняют отвод для слива излишней жидкости на улицу или в канализацию.
В схему открытой системы отопления с принудительной циркуляцией бак расширения включают непосредственно после котла, отвод устраивают в самой высокой точке магистрали. Сама емкость должна располагаться выше всех подключаемых приборов, поэтому часто бак выводят на чердак. В этом случае его необходимо утеплять при отрицательных температурах.
В связи с соприкосновением теплоносителя и воздуха в емкости бака, происходит насыщение горячей воды кислородом и ее естественное испарение. Отсюда вытекают ограничения и недостатки такой схемы:
- Требуется постоянно следить за уровнем теплоносителя в баке и пополнять его вовремя;
- Необходимо соблюдать уклоны трубопровода (5-7 градусов), чтобы высвобождающийся в магистрали воздух стравливался в расширительный бак и атмосферу;
- Нельзя использовать антифриз вместо воды, поскольку он выделяет токсичные вещества при испарении;
- Присутствие кислорода в теплоносителе снижает срок эксплуатации отопительных приборов со стальными деталями.
Внимание! Отсутствие уклонов при монтаже трубопровода открытой системы отопления приведет к завоздушниванию магистрали. Однако у открытого отопления есть и плюсы:. Однако у открытого отопления есть и плюсы:
Однако у открытого отопления есть и плюсы:
- Не требуется следить за давлением в магистрали;
- Подпитку теплоносителя можно осуществлять даже ведром, просто доливая его в емкость расширительного бака до необходимого уровня;
- Даже при наличии небольших протечек система будет исправно функционировать – до тех пор, пока в трубопроводе будет достаточное количество воды.
Схема системы отопления открытого типа с принудительной циркуляцией
Закрытая система отопления
Схема закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией на данный момент имеет наибольшее распространение. Она представляет собой замкнутую гидравлическую магистраль, полностью закрытую от доступа воздуха.
Закрытая система водяного отопления подразумевает использование расширительного бака мембранного типа. Он представляет собой герметичный металлический корпус цилиндрической формы, внутренняя полость которого разделена мембраной. Одна часть наполнена воздухом, а во вторую выдавливается из магистрали вода, объем которой увеличивается при нагреве.
Устанавливать мембранный расширительный бак можно в любом месте магистрали, но для удобства обслуживания его подсоединяют к «обратке» – рядом с котлом.
Особенностью закрытой схемы является наличие небольшого избыточного давления в магистрали. Поэтому закрытая магистраль в своем составе должна содержать группу безопасности. Данный узел устанавливается на выходящем из котла трубопроводе (подающем) без запорной арматуры. Содержит манометр, воздухоотводчик и предохранительный клапан для сброса воды в аварийном режиме.
Важно! В схему закрытой системы обязательно включают группу безопасности
- Находящийся под давлением теплоноситель быстрее прогревается;
- Вероятность завоздушивания отопительной магистрали практически исключена;
- Возможно наполнение антифризом, так как теплоноситель не испаряется и не насыщается кислородом (актуально для зданий периодического пользования);
- Удобство обслуживания – все устройства, обеспечивающие функционирование, контроль и безопасность системы, устанавливают в одном месте;
- При использовании современного оборудования можно сделать закрытую систему отопления полностью автоматизированной и интегрировать ее с программами типа «умный дом».
Недостаток – энергозависимость. Решается приобретением автономного генератора.
Схема системы отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией
Технология подключения и расположения однотрубной отопительной системы
Однотрубные системы делятся на вертикальные и горизонтальные. В большинстве случаев для многоэтажных домов используется вертикальная разводка. В этом случае все радиаторы подключаются последовательно сверху до самого низа. При горизонтальной разводке батареи подключаются друг за другом по горизонтали. Основной недостаток обоих вариантов — частые воздушные пробки, ввиду скопления воздуха в радиаторах. Предлагаемая схема дает возможность получить представление о некоторых вариантах разводки.
Способы подключения в данном случае выбираются на усмотрения хозяина. Радиаторы отопления могут быть подключены посредством бокового подключения, диагонального или нижнего подключения. На рисунке изображены подобные варианты подключения.
Для хозяина дома всегда важным аспектом остается экономическая целесообразность оборудования, устанавливаемого в доме и получаемый эффект. Не стоит недооценивать вариант с однотрубной системой отопления. Сегодня на практике осуществляются довольно эффективные меры по усовершенствованию отопительных схем этого типа.
На байпасы ставятся вентили и клапаны, перекрывающие поток теплоносителя. Можно устанавливать на радиаторы терморегуляторы, позволяющие регулировать температуру нагрева в каждом радиаторе или по всей системе в целом. Грамотный специалист сумеет рассчитать и осуществить монтаж байпасов для достижения максимальной эффективности. На схеме можно увидеть принцип действия байпасов.
Правильное подключение батарей отопления: схема и способы
Правильное подключение батарей отопления подразумевает устройство не только эффективной, но и экономной системы отопления, что удается сделать далеко не всегда.
Поэтому для того, чтобы разобраться с тем, как должен функционировать нормальный обогрев в помещении, следует, в первую очередь, рассмотреть то, какая схема подключения батарей отопления является наиболее распространенной и производительной. Это поможет подключить всю систему максимально правильно и даст ей возможность работать на протяжении долгого срока (детальнее: “Как подключить радиатор отопления – способы и варианты”).
Типы отопительных систем
Прежде чем говорить о том, как правильно подключать батареи отопления, следует подробно рассмотреть то, какие варианты систем наиболее распространены на сегодняшний день. Даже изучив многочисленные фото этих коммуникаций, так или иначе, требуется понять принцип их работы и разобраться в особенностях функционирования каждой из частей той или иной системы.
Отопление одноконтурного типа
Подобный вариант предусматривает подачу теплоносителя в прибор отопления, который обычно располагается в многоэтажной постройке. Такие способы подключения батарей отопления являются самыми простыми, поскольку для их реализации не требуется каких-либо серьезных строительных навыков (прочитайте: “Одноконтурная система отопления – возможные схемы реализации”). Основной недостаток такой конструкции – отсутствие возможности контроля над подачей тепла, так как в этой системе не предусмотрены никакие специальные приборы наподобие температурного датчика, выполняющие эту функцию. Именно поэтому объем теплоотдачи является строго фиксированным и заранее прописывается еще на стадии составления проекта будущей системы.
Где лучше расположить отопительную батарею
Вне зависимости от того, какой внешний вид имеет та или иная отопительная система, главное ее назначение заключается, в первую очередь, в обогреве помещения. Если выполнить подключение батареи отопления правильно, то этот прибор будет предотвращать проникновение внутрь комнаты холодного воздуха снаружи, что и объясняет необходимость устройства комнатного радиатора в пространстве под подоконником.
Еще до того, как рассматривать то, как лучше подключить батарею отопления, следует определиться с тем, какой будет схема расположения всех нагревательных приборов в комнате (прочитайте: “Какая схема подключения радиаторов отопления оптимальна”)
Очень важно разместить все радиаторы так, чтобы они стояли примерно на равном расстоянии друг от друга, в таком случае получится обеспечить максимально эффективную теплоотдачу
- от низа подоконника – 100 мм;
- от пола – 120 мм;
- от близлежащей стены – 20 мм.
Варианты циркуляции теплоносителя в отопительной системе
Для того чтобы определиться с тем, как правильно подключить батарею отопления, не стоит забывать, что теплоноситель, которым является вода, может циркулировать как автономно, то есть естественным образом, так и принудительно. В первом случае применяется особый насос циркуляции, основная функция которого заключается в продвижении теплоносителя по трубам. Монтаж этого насоса, как правило, выполняется в районе нагревательного котла, но иногда может уже входить в основу его конструкции.
Обусловлено это тем, что котел отопления функционирует исключительно от электричества, благодаря которому охлажденный теплоноситель вытесняется из системы.
Способы подключения батарей отопления
Чтобы окончательно разобраться с тем, как подключить батареи отопления, следует рассмотреть следующие способы их подключения:
- Вариант одностороннего монтажа. Это последовательное подключение батарей отопления подразумевает устройство трубы подвода и трубы отвода одной и той же части батареи:
– подача осуществляется сверху;
– отвод выполняется снизу.
Выполняется такой монтаж следующим образом: подача воды идет сверху, а отвод – снизу, только делается это с разных сторон. Максимальный объем теряемого тепла в таком случае – 2%.
