Классификация и монтаж системы водяного отопления в частном доме

Несмотря на широкий список теплоносителей, водяное отопление остается одним из самых востребованных. Система универсальна и подходит для сетей частного, централизованного типа. Недорогой теплоноситель отличается доступностью, но при обустройстве магистрали придется вложить финансы на покупку большого количества основных, вспомогательных элементов, провести тщательные расчеты. Рассмотрим подробности обустройства тепловой сети, варианты, особенности конструкции и область ее применения.

Что такое водяные системы отопления?

Тепловая магистраль, заполненная носителем на водной основе, называется водяной системой отопления. В качестве наполнителя используется обычная или очищенная вода, субстанции с незамерзающими свойствами и различными присадками. Передача тепловой энергии от источника нагрева осуществляется сетью трубопроводов, радиаторов.

Основное отличие водяной схемы от паровой – стабильность агрегатного состояния носителя, что обуславливает сниженный нагрев и безопасность применения конструкции. Транспортировка субстанции по схеме может быть гравитационной (самотечной) или принудительной с применением циркуляционных насосов.

На заметку! Для обеспечения самотечной циркуляции необходимо соблюсти правила выкладки трубопроводов с определенным уклоном. Принудительная транспортировка не требует сложных расчетов, формируется намного быстрее и проще, но стоит дороже из-за покупки насоса.

Достоинства и недостатки водяного обогрева

Доступность, простота, универсальность – не единственные преимущества сети.

Специалисты отмечают широкий ряд плюсов:

• равномерность прогрева всех помещений;
• установка одного котла позволяет контролировать процессы, управлять интенсивностью передачи теплоносителя из одной точки;
• максимальный прогрев носителя на выходе из котла до +95 С, подача в радиаторы при температуре +65 С – такой режим устраняет опасность ожога при соприкосновении с батареями, трубопроводами;
• много вариантов прокладки сети – наружная, встроенная, скрытая.

При обустройстве водяной системы хозяин получает мягкий и постепенный прогрев помещений, причем приборы не перестанут отдавать тепло. Если котел отключен, прогрев продолжится, пока температура воды не снизится до показателей воздуха в помещении.

Есть и минусы:

1. Риск протечки. Жидкость проникает в малейшие щели и каверны, поэтому важно поддерживать герметичность схемы и стыков.

Совет! Для минимизации риска протечки применяются трубы из пластика, металлопластика.

2. Замерзание сети. Угроза возникает при оставлении теплоносителя в сети на период заморозков, если прогрев и циркуляция длительное время не поддерживаются.

Минусов мало, а с замерзанием справляются добавкой в носитель антифриза или других присадок.

Классификация водяных отопительных систем

Различается несколько основных нюансов, по которым реализуется классификация систем отопления.

В частности:

• По схеме трубопроводов, радиаторов бывает двухтрубная сеть с параллельной интеграцией радиаторов, и однотрубная, в которой применяется последовательное соединение.
• Направление воды в трубопроводах подачи и обратного тока может быть тупиковым – это встречное движение потоков, или попутным, если направление движения совпадает.
• По нагреву. Если температура теплоносителя в магистрали подачи не более +70 С, это низкотемпературная сеть, до +100 С – среднетемпературная, более +100 С – высокотемпературная система.
• Когда стояк отопления и соединительные трубы расположены вертикально – это вертикальная схема, при горизонтальной выкладке система называется горизонтальной.
• По типу циркуляции теплоносителя – естественная и принудительная схема.

Также различается сеть по расположению трубопроводов подачи и обратного тока – верхняя разводка обозначает, что труба подачи расположена выше прибора отопления, нижняя – патрубки подачи и обратки встроены ниже отопительного устройства. Иногда встречаются сети с обратной циркуляцией теплоносителя, где трубопровод подачи встраивается ниже уровня приборов отопления, обратная магистраль – выше.

Основные характеристики водяных систем

По способу передачи тепла схемы разделяются на лучистые и конвективные:

1. Лучистая сеть отличается тем, что передает тепло предметам, которые затем обогревают воздух в помещении. Отопление считается более полезным для человека. Климатические системы полезно выставлять на +18 С вместо +24 С. При лучистом распространении тепловой энергии обогрев получается более мягким и длительным.
2. Конвекционное или конвективное. Приборы отопления нагревают воздух в комнате, а он передает тепловую энергию предметам. Конвекция – перемещение тепловых потоков по их физическому свойству, то есть вверху находятся более теплые пласты газа, внизу – охлажденные. Таким образом обеспечивается постоянная циркуляция воздуха в комнате, что делает прогрев более равномерным.

На заметку! Конвекционное отопление обладает массой плюсов и только одним минусом – постоянное перемещение потоков воздуха может поднимать пыль.

Устройство водяной системы отопления в частном доме

Водяное отопление загородного дома может быть однотрубным, двухтрубным, с принудительной или естественной циркуляцией, открытого и закрытого типа.

Рассмотрим варианты системы по количеству контуров:

• Однотрубная сеть – схема, при которой прокладывается только один трубопровод, работающий на подачу и обратку. К магистрали подключаются радиаторы отопления, подача осуществляется поочередно, поэтому важно правильно рассчитать температуру носителя, иначе крайний в сети радиатор останется холодным. До врезки подачи в последний радиатор трубопровод считают подающим, по выходу из батареи – обратным. Теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру, постоянно прогреваясь до нужной температуры в котле, передавая тепло батареям.
• Двухтрубная система подразумевает подключение к каждому радиатору 2 трубопровода – один на подачу тепла, второй на обратку. Из минусов отмечается повышенный расход финансов – покупать приходится в 2 раза больше оборудования, некоторые сложности с монтажом. Плюсы – возможность регулирования температуры в батареях, установка радиаторов в любом порядке.

Совет! Чтобы не заниматься сокрытием трубопроводов в жилой комнате, магистраль подачи удобнее размещать на чердаке, обратки – в подвале.

Для увеличения теплоотдачи в двухтрубной схеме рекомендуется установить распределительный коллектор для регулировки подачи теплоносителя к каждой батареи, также коллектор позволит контролировать температуру воды в радиаторе.

Чтобы поддерживать одинаковую температуру воды в разветвленных сетях, применяется бифилярная система отопления. Схема выглядит как сочетание одно-, двухтрубной системы с разделением общего контура на зоны с радиаторами, стояками и ответвлениями. Концы таких локальных сетей соединены одной трубой, стыковка последовательная, циркуляция теплоносителя противоположная, уровень прогрева разный – на подачу вода поступает горячая, в трубопровод обратного тока – уже охлажденная.

Схема устройства отопительной системы в многоквартирном доме

Централизованная сеть отопления отличается от автономной, но точно так же составляется с учетом индивидуальных характеристик строения. К стандартным вариантам относятся однотрубные сети с параллельным подключением приборов отопления. В этом случае стояк отопления проходит по квартирам вверх, к нему присоединяются батареи, расположенные в каждой квартире. Поскольку все стояки объекта подключены к одной питающей магистрали, условия прогрева в квартирах примерно одинаковые.

Совет! Схема отопления в многоквартирных домах всегда оснащается байпасом. Устройство предупреждает снижение прогрева по сети при выходе из строя радиаторов в одной квартире. Для регулировки температуры прогрева рекомендуется установить на батареи балансировочный вентиль.

Элементы водяной сети отопления

Комплект оборудования включает:

• отопительный прибор (генератор) – это может быть котел или печь;
• трубопроводы, по которым транспортируется теплоноситель;
• батареи;
• циркуляционный насос;
• расширительный бак.

На заметку! Если в автономной сети циркуляция самотечная, насосное оборудование не требуется.

Показатели температуры и давления в системах отопления

Нормативные стандарты определяются с учетом сезонных, климатических особенностей.

Температура воды в центральном отоплении по нормативам:

По СНиП температура воды в жилых помещениях многоэтажных домов не может быть ниже +18 С, в строениях социального, лечебного или учебного типа не менее +21 С. При понижении температурного режима во внешней среде допустимо прогревать теплоноситель и обеспечивать прогрев от +30 С.

Параметры давления в сети определяются по индивидуальным характеристикам системы. Если схема с естественной циркуляцией, то допустим уровень рабочего давления выше статического. Для строений с 1 этажом с принудительной циркуляцией давление нормируется пределами 1,5-2,5 бар, чем выше строение, тем больше показатель. Давление в системе центрального отопления для пятиэтажек – 4 атмосферы, для 9-этажных строений – 7 атм., а для высотных домов до 10 атмосфер.

Особенности заполнения системы отопления

Объем теплоносителя для сети просчитывается путем сложения объема котла, бака, трубопроводов и радиаторов. Все данные указываются в техническом паспорте устройств.

Заполнение системы отопления выполняется так:

1. Подключение шланга в нижнюю точку. Верхняя точка открывается, затем подключается электрический насос.
2. В кране открыть воду, подавать поток с половинной силой или еще меньше, чтобы снизить риск гидроудара.
3. Заполнить схему, определив предел наполнения по вытеканию воды из верхней точки сети.
4. Спустить воздух, открыв клапаны на котле, расширительном баке, батареях (это может быть кран Маевского) и бойлерах.
5. Стыковать шланг с верхней точкой сети, второй конец шланга опустить в ведро с водой, запустить насос, заполнять систему водой до тех пор, пока жидкость из шланга не потечет без пузырей воздуха.

На этом заполнение закончено. Остается несколько раз прогнать теплоноситель по сети, чтобы максимально выдавить газ, затем накачать воздух за мембрану расширительного бака – это требуется для поддержания уровня давления.

Совет! Пока температура теплоносителя минимальная, включается насосное оборудование. Тестирование проводится для проверки функциональности агрегата. После заполнения схемы нужна опрессовка для выявления дефектных участков сети.

Антифриз в системе отопления

Заполнение системы отопления антифризом допустимо только при формировании закрытых (герметичных) схем и при явной необходимости. Применяется водный раствор гликолей – этилен-, пропиленгликоля, а также смеси с неорганическими солями. Следует помнить, что антифриз является токсичным веществом, при протечках в сети может вызывать отравление.

Плюс применения в отсутствии риска замерзания магистрали в морозы. Поэтому для домов временного проживания без возможности консервации сети на зиму антифриз – оптимальный выход. Во всех других случаях придется обойтись сливом теплоносителя на зиму, полноценным запуском магистрали в период эксплуатации сетей. Еще к минусам относят повышенную вязкость и текучесть с малой теплоемкостью – эти свойства требуют подбора мощных радиаторов, отказа от оцинкованных труб, состав меняет химические свойства и теряет свои незамерзающие качества.

Совет! Производители предлагают специальные присадки и антифризы на основе пищевых компонентов (пропиленгликоль). Это более безопасная для здоровья жидкость, которая не портит элементы сети.

Варианты водяной отопительной сети для дома

В доме и квартире допускается обустроить систему с радиаторами – стандартный вариант. Можно выложить контуры теплого пола или сделать плинтусную магистраль. Рассмотрим особенности каждого вида.

Теплые полы

Контуры для перемещения воды утапливаются в стяжку пола, поэтому применяется система в помещениях с любым уровнем влажности и температурными перепадами. Важно подобрать трубы с высоким показателем прочности на изгиб, разрыв, тщательно просчитать сечение.

Плюсы:

• полноценное покрытие по всему полу обеспечивает равномерный прогрев;
• снижаются затраты на энергоносители;
• сравнительно небольшая стоимость;
• можно встраивать в системы обычного отопления.

Минус один – обустраивая самотечную сеть, надо точно и правильно выложить трубы, иначе теплоноситель циркулировать не будет. Потому теплые полы чаще всего дополняются насосом, из-за чего система становится энергозависимой.

Плинтусный вариант отопления

Сеть встраивается по периметру помещения. И радиаторы, по сути, заменяют обычные плинтусы. Подключение последовательное, теплоноситель подается по трубе и прогревает радиаторы, а они передают энергию воздуху в комнате.

Плюсы:

1. Нет опасности подъема пыли при циркуляции тепловых потоков. Размещение по периметру обеспечивает равномерный и мягкий прогрев комнаты.
2. Монтаж простой, доступный для выполнения своими руками.
3. Комплекты системы продаются в готовом виде.

Что касается недостатков, то он всего один – придется тщательно расставлять мебель, учитывая подачу тепла в комнату.

Совет! Для формирования плинтусного отопления в помещениях значительной площади обустраивается не один, а несколько контуров, длина которых должна быть не более 15 м. Чтобы снизить расход на оборудование, рекомендуется сочетать радиаторное и плинтусное отопление.

Радиаторный вариант тепловой сети

Это стандартная схема с трубопроводами и батареями, при которой каждый радиатор подключается к магистрали тройником, соединение последовательное, лучевое. Достоинства – простота монтажа, эффективность работы, возможность выбора схем подключения.

На заметку! Радиаторное отопление сочетается со всеми другими типами сетей, бывает одно-, двухтрубным.