+

С чем ассоциируется дом у любого человека? Это и близость к природе, и комфорт, и уют, и, конечно, тепло. А тепло в нашем климатическом поясе не всегда связано с ласковым солнышком, которое светит круглый год. У жителя России тепло скорее будет ассоциироваться с печью или горячей батареей, так как холодный сезон в нашей стране длится от минимальных трех-четырех месяцев, до всего года.

В современном мире печи в доме являются либо вынужденной необходимостью, либо данью моде, либо приятным элементом интерьера. Они давно уже проиграли «битву» за эффективность другому отоплению – водяному. Поэтому в качестве основного отопления в 90% случаев выбирают и реализуют именно его. И в нашей статье мы собираемся подробно описать, как сделать водяное отопление своими руками.

Водяное отопление своими руками

Почему вода самый выгодный теплоноситель?

В любой системе отопления есть теплоноситель – вещество, которое переносит тепло от его источника потребителям. В нашей статье мы будем в качестве него рассматривать только воду, так как она является самым выгодным теплоносителем. Идею использовать воду для передачи тепла человек «подсмотрел» у Природы, так как именно вода является основным теплоносителем в ней.

Можно рассмотреть самый яркий пример природной передачи теплоты при помощи воды. Это теплое течение Атлантического океана известное нам под названием Гольфстрим. Тепловую энергию Гольфстрим набирает в Мексиканском заливе, где недостатка солнечной энергии не наблюдается. Мало того, течения в этом заливе циркулируют по кругу, набирая еще больше тепла, а потом все же уступают место более холодной и плотной воде, пришедшей с глубины, и «прорываются» в Атлантический океан, где продолжают свое движение вдоль восточного побережья Северной Америки.

Самое эффективное водяное отопление в мире — течение Гольфстрим

В движение воды Гольфстрима поначалу приводит в основном энергия вращения Земли, которая вначале «прижимает» течение к Северной Америке. Затем Гольфстрим встречается с холодным Лабрадорским течением, отклоняется на восток и течет уже к Европе, неся с собой огромное количество тепла. Это течение омывает и Исландию, и Британские острова, и северную часть Скандинавского полуострова. Достается еще немало тепла еще и Кольскому полуострову, на котором расположены незамерзающие порты Мурманск и Североморск, находящиеся за Полярным кругом.

Такое влияние теплого течения подняло среднегодовую температуру в странах Европы, которая характерна для этих широт, в среднем на 10°C. Поэтому и климат там мягче, и море не замерзает, и густонаселенные страны этого региона могут комфортно жить в условиях отопления теплым течением. Можно сказать, что Гольфстрим – это глобальная система отопления, котел которой находится в Мексиканском заливе, трубопровод в Атлантическом океане, а радиаторы – в тех странах, побережье которых омывается Гольфстримом.


По оценкам ученых, тепловая мощность Гольфстрима составляет 1,4*10¹⁵ ватт. Это огромная цифра! Например, крупнейшей электростанцией в мире считается Tuoketuo в Китае. Ее мощность составляет 6600 МВт. Гольфтрим превосходит ее более чем 212 тысяч раз (1,4*10¹⁵/6600*10⁶=212121). Гольфстрим переносит огромные объемы воды – 50 миллионов кубических метров воды – таков расход воды этого течения в секунду. Чтобы понять как это много, скажем, что это больше всех рек в мире, вместе взятых, в 20 раз.

Такого впечатляющего переноса тепла из одного региона мира в другой Гольфстрим смог достичь только из-за того, что вода имеет высокую удельную теплоемкость. Чтобы нагреть 1 кг воды на 1°C потребуется 4200 Джоулей энергии. Это много. Например, для воздуха тот же показатель составляет примерно 1000 Джоулей. Получается, что воду трудней нагреть, но зато она при той же массе может накопить в себе в 4,2 раза больше энергии, чем воздух. Зато, остывая на 1°C, вода отдаст окружающей среде ровно столько же энергии.

Кстати, избыточное тепло в Мексиканском заливе передается и воздуху, и водяному пару. Поэтому там часто образуются атмосферные фронты и в том числе и торнадо. Но они хоть и перемещаются с высокой скоростью, но теряют свою энергию уже через 200—300 км, очень редко доходит до 500 км. А воды Гольфстрима хоть и текут медленно и величаво, но переносят тепловую энергию на расстояние до 10 тыс. км. И это происходит только из-за того, что вода имеет высокую удельную теплоемкость.

Помимо высокой теплоемкости, вода обладает еще и другими полезными качествами – она абсолютно безопасна в плане токсичности для человека и всей живой природы. Вдобавок еще она и доступна. Кроме этого, воду легко транспортировать по трубопроводам, причем для этого не нужны трубы больших диаметров, если будет применена принудительная циркуляция. Например, настенные котлы, которые имеют мощность в 35 кВт, что теоретически достаточно для отопления 350 м² жилой площади, имеют выход для отопления диаметром всего ¾ дюйма. Но еще раз отметим, что это только для принудительной циркуляции теплоносителя. Для естественной циркуляции диаметр выхода отопительной воды с парапетного котла при такой мощности должен быть не менее 1 ½ дюйма.

На каком этапе строительства или ремонта надо делать водяное отопление?

Это очень важный вопрос, так как система отопления никогда не должна являться отдельной от всего остального дома или квартиры. Все работы по созданию водяного отопления будут касаться и интерьера дома, и его экстерьера, и других инженерных систем. Поэтому лучше совместить эти мероприятия с ремонтом или строительством. Но все должно начинаться еще задолго до строительства – во время проектирования, в котором должно учитываться следующее:

  • Если планируется устанавливать напольный котел и бойлер косвенного нагрева, то без отдельного помещения котельной уже не обойтись и его надо учесть в проекте. Котельная должна удовлетворять определенным требованиям, с ними можно ознакомиться в статье на нашем портале.

Длинные руки дизайеров дотянулись и до котлов, и до бойлеров, и до помещений котельной

  • Кроме помещения котельной, еще на этапе проектирования предусматривают положения дымоходов и вентиляции с нужными диаметрами, которые должны тоже соответствовать определенным требованиям.
  • На этапе проектирования дома указываются мероприятия по утеплению. Это позволит уже заранее, еще до начала строительства, рассчитать теплопотери дома и на основании этого узнать нужную мощность котла, учитывая еще и потребность в горячей воде. А также очень желательно уже заранее определиться с конкретной моделью отопительного оборудования.
  • Еще на стадии проектирования дома определяется расположение магистралей отопления и водоснабжения, положение радиаторов, труб теплого пола и других элементов системы. И также очень желательно уже знать какие именно радиаторы будут применяться, какой именно модели. Это сильно облегчит и дальнейшее строительство, и отделку помещений, и монтаж отопления.

Когда дело доходит уже непосредственно до монтажа системы отопления в строящемся доме, каждый ее элемент должен монтироваться именно тогда, когда это уместнее и выгоднее всего. Приведем примеры:

  • Если планируется скрывать магистрали отопления и подводящие трубы радиаторов в стяжке пола и штукатурке, то эти элементы надо монтировать уже после оштукатуривания, но до заливки стяжки.
  • Трубы теплого пола, разумеется, укладываются до того, как заливается стяжка пола. Это обычно сопровождается и утеплением экструдированным пенополистиролом, если пол находится на грунте или над неотапливаемыми помещениями.
  • Котельное оборудование лучше всего монтировать уже после того, когда в нем уже будут закончены отделочные работы (если они предполагаются). Все трубопроводы, коллекторы, циркуляционные насосы и другие элементы в котельной всегда располагают открыто, а это легко реализовать в отделанном помещении. Гораздо труднее, или даже невозможно, сделать отделку котельной уже после монтажа всего оборудования.

Те же принципы касаются и оборудования отопления квартиры в новостройке. Если речь идет о реконструкции системы отопления, то здесь вариантов может быть очень много. Будет связана реконструкция с капитальным ремонтом или нет? Какие работы будут проводиться при ремонте? И еще масса других вопросов, которые невозможно рассмотреть в рамках одной статьи. Если предполагается открытая прокладка труб водяного отопления, то организовать его можно даже уже после окончательной отделки помещения. Для этого, правда, требуется высокая квалификация монтажников. Современные системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя предполагают применение труб небольших диаметров: ½ или ¾ дюйма, которые нисколько не портят интерьеры, а медные или нержавеющие даже являются их украшением.

Медные трубы могут украсить интерьер

Выбор вида топлива для системы водяного отопления

В качестве источника тепла в водяных системах отопления могут использоваться котлы, работающие на совершенно разных видах топлива:

  • Твердотопливные котлы могут использовать для получения тепловой энергии дрова, уголь, топливные брикеты, а также специальные топливные гранулы – пеллеты, которые делают из торфа и отходов древесины. Такой вид котлов стоит выбирать только тогда, когда место, где построен дом, не газифицировано и есть доступ к дешевому твердому топливу. При нынешней низкой цене на газ твердотопливные котлы в России скорее мера вынужденная, чем оправданная экономически. В странах Европы твердотопливные котлы популярны только из-за высокой цены на газ. Недавно они стали популярны и в Прибалтике, спрос на Украине на них также растет. Основными недостатками твердотопливных котлов является низкий КПД и потребность при эксплуатации в постоянном участии человека. Автоматизации они в плане загрузки топлива и удаления отходов поддаются мало, кроме пеллетных котлов.

Пеллетный котел Buderus. 280 000 рублей!

  • Жидкотопливные котлы очень надежны, имеют высокий КПД, легко поддаются автоматизации, но по экономическим соображениям невыгодны. Прежде всего из-за стоимости дизельного топлива, которого надо еще иметь немалый запас. Далеко не каждому еще понравится жить в доме, где хранится большое количество солярки.

Такой жидкотопливный котел может вполне сняться в «Звездных войнах». И получить Оскара за лучшую мужскую роль второго плана

  • Электрические котлы легче всего реализуются, лучше всего поддаются автоматизации, имеют малые габариты. Вроде бы все хорошо, но стоимость отопления водяным электрическим котлом слишком высокая по сравнению с газовым или даже твердотопливным котлом. Но применение электрических котлов уместно тогда, когда их ставят в пару с газовым или твердотопливным и они в холодное время года поддерживают температуру воды в системе на нужном уровне, предотвращая его замерзание.

«Страхующий» электрокотел в паре с газовым

  • Газовые котлы – наилучший для нынешних реалий выбор, так как газ имеет приемлемую и разумную цену. Кроме этого, современные котлы имеют высокий уровень автоматизации, обеспечивают безопасность и могут помимо нагрева теплоносителя еще и подогревать горячую воду во встроенном, предназначенном только для этого теплообменнике. Некоторым моделям котлов даже не требуется сооружения отдельного дымохода, так как они оснащены закрытой камерой сгорания и коаксиальным дымоходом. Внутренняя труба такого дымохода служит для выброса продуктов сгорания газа, а внешняя – для поддува наружного воздуха, нужного для сгорания газа. Все это происходит принудительно при помощи вентилятора, встроенного в котел.

Кто бы мог сказать, что это газовый котел? Причем, уже подключенный к системе!

Подробно о газовых котлах, их видах, характеристиках и правильном выборе можно прочитать в статье на нашем портале: «Как выбрать газовый котел».

Перспективные и инновационные системы экологичного отопления с применением солнечных коллекторов или тепловых насосов рассматривать мы не будем, так как это пока, к сожалению, является диковинкой для России. Пока газ будет дешевым и пока не будет государственной программы субсидирования альтернативной энергетики, толчка для развития не будет. Пока выгодно продавать много дешевого газа и судя по запасам этого топлива в России, еще немало лет будет выгодно.

Открытая или закрытая система водяного отопления?

Этот вопрос имеет принципиальное значение, но мы не желаем, чтобы читатели долго выбирали, какой тип им выбрать. Наш ответ однозначен – только закрытая система отопления. И этот выбор мы готовы аргументировать.

  • В открытых системах отопления расширительный бак устанавливают в самой высокой точке на прямой магистрали. Через этот бак воздух, который может быть в системе может беспрепятственно подняться наверх и выйти в атмосферу. Через этот же бак добавляют воду, то есть делают подпитку. Теплоноситель в таких системах не находится под избыточным давлением и обычно его циркуляция происходит естественным путем – за счет разницы плотностей подогретой и охлажденной воды. Такие системы требуют применения труб повышенных диаметров, соблюдения их уклонов в магистралях подачи и обратки. Помимо этого, постоянное «общение» воды с атмосферным воздухом приводит к высокому содержанию растворенного кислорода, который инициирует коррозию. Поэтому в открытых системах следует применять только чугунные радиаторы. Такие системы – это вчерашний и даже позавчерашний день в отоплении. И тем людям, которые в современных домах XXI века вознамерились делать открытую систему отопления, должно быть как минимум стыдно.

Лучшее применение для открытых систем отопления в XXI веке

  • В закрытых системах отопления вода находится в замкнутом контуре и под избыточным давлением в 0,8—3 бар. Теплоноситель при этом не испаряется и не «общается» с атмосферным кислородом, что минимизирует коррозию внутренних стальных частей системы. Это дает большую свободу выбора радиаторов. Избыточный воздух из системы отопления удаляется при помощи автоматических воздухоотводчиков и кранов Маевского. В подавляющем большинстве случаев реализации систем отопления вода циркулирует по закрытому контуру принудительно, при помощи циркуляционного насоса. Но возможна реализация и естественной (гравитационной) циркуляции, если будут применяться трубы повышенных диаметров и соблюдаться уклоны. Тепловое расширение при нагревании воды в закрытой системе компенсируется применением расширительного бака – экспанзомата, который должен подбираться индивидуально.

В закрытой системе отопления теплоноситель находится под постоянным контролем и избавлен от «дурного влияния» внешней среды

Естественная или принудительная циркуляция воды в системе отопления?

Такой выбор всегда надо делать при планировании системы отопления. Но мы опять желаем его упростить и однозначно выбирать систему с принудительной циркуляцией. И вот почему:

  • Системы с естественной циркуляцией требуют применения труб увеличенного диаметра, как мы уже ранее упоминали. Помимо этого, радиаторы в таких системах должны иметь внутренний проход большого сечения. А этим могут «похвастаться» только чугунные или ужасно дорогие стальные трубчатые радиаторы. Системы с естественной циркуляцией инерционные, так как теплоноситель в них движется медленно и его много.
  • Системы отопления с принудительной циркуляцией очень быстро реагируют на изменившиеся условия и на команды автоматики, так как теплоноситель нужной температуры очень быстро «разгоняется» по системе циркуляционным насосом. Для магистралей системы отопления чаще всего хватает труб в ¾ дюйма, а для подводок к радиаторам ½ дюйма. Эти трубы при желании очень легко спрятать в строительные конструкции (стяжку пола или штукатурку стен). Теплоносителя в таких системах гораздо меньше и в исправном отоплении подпитка требуется очень редко. Большинство современных котлов работают только с принудительной циркуляцией теплоносителя, мало того – все настенные котлы оборудованы циркуляционными насосами и при его бездействии просто не будут зажигать пламя горелки или включать ТЭН.

«Движущая сила» современных систем отопления — циркуляционный насос

Этих аргументов вполне достаточно для того, чтобы сделать однозначный выбор. Хотя, у сторонников естественной циркуляции остался единственный аргумент. Система с естественной циркуляцией может работать при отсутствующем электроснабжении. Честно говоря, очень трудно представить себе современного человека, который в XXI веке будет сознательно выбирать себе жилье, где электроэнергия отсутствует вообще или с ее бесперебойной подачей наблюдаются частые проблемы. В конце концов, для эксплуатации котлов и насосов существуют специальные источники бесперебойного питания, а для дома можно приобрести и компактный бензиновый или дизельный генератор, который подстрахует хозяев в редкие моменты отключений при каких-то работах на линиях. Генераторы мощностью 1—2 кВт сейчас можно купить за 10—12 тысяч рублей. Этой мощности хватит с лихвой на функционирование оборудования отопления, систем безопасности и освещение. Современные, уже ставшие доступными по цене, светодиодные лампы потребляют так мало электроэнергии, что на долю освещения пойдет малая часть мощности генератора.

И места много не занимает, и цена доступная. Компактный бензиновый генератор

Однотрубная система водяного отопления или двухтрубная?

Еще один выбор должен встать перед тем, кто намерен реализовать систему отопления в своем доме. И в этом вопросе мы постараемся выступить на стороне двухтрубных систем отопления. И без аргументов тоже не обойдемся.

  • Однотрубные системы предполагают, что теплоноситель от подачи котла идет по одной трубе, которая последовательно обходит все радиаторы контура, а затем возвращается в обратную магистраль котла. Радиаторы в однотрубных системах могут подключаться по-разному: в «разрыв» трубы или через байпас. Если радиатор подключен в «разрыв», то ремонт или замена только одного радиатора потребует остановки системы и слива теплоносителя. Если радиатор подключен через байпас, то существует возможность снятия отдельно взятого радиатора без остановки всей системы. это реализовано в системе по схеме «ленинградка» о которой есть статья на нашем портале. Единственным преимуществом однотрубного отопления является меньшее количество труб, которое, по словам адептов этих систем, позволит сэкономить деньги. Недостатков у однотрубных систем слишком много, чтобы о них говорить в рамках этой статьи.

«Ленинградка» — это предел эволюционного развития однотрубных систем

  • В двухтрубных системах отопления для подключения радиаторов используются две трубы идущие непосредственно от котла или коллектора. Одна труба – это строго подача, а другая – строго обратка. Все радиаторы подключены параллельно к этим двум трубам, что позволяет регулировать проток теплоносителя через них независимо от других. Это дает неограниченные возможности по регулировке, автоматизации, возможности локального ремонта, расширения системы отопления. Все самые известные производители оборудования для систем отопления всегда рекомендуют применение только двухтрубных систем.

Двухтрубные системы более «послушные» и «демократичные». Все тепловые приборы имеют равный доступ к теплоносителю

Теперь немного о единственном преимуществе однотрубных систем – в меньшем количестве труб. Если «отмотать» лет 25—30 назад, то в той реальности можно наблюдать, что в автономном отоплении использовались только стальные трубы, а циркуляция была только естественной. Конечно, все операции со стальными трубами очень трудоемкие и требуют квалификации мастера. Да еще и магистрали прокладывались трубой 1 ¼ дюйма или 1 ½ дюйма. Конечно, если предположить, что кто-то тем людям в той реальности предложил использовать в 2 раза больше труб, то в лучшем случае этот смельчак был бы словесно отправлен в «увлекательное путешествие» в направлении ниже пояса.

Такое впечатление, что адепты однотрубных систем так и остались жить в том времени, абсолютно не интересуясь новыми разработками, новыми моделями отопительного оборудования, способами автоматизации и другими достижениями, которые призваны, прежде всего, сделать жизнь человека комфортной и безопасной и при этом сэкономят драгоценное топливо. И единственный аргумент в перерасходе труб рассыпается как карточный домик, если просто поинтересоваться стоимостью тех самых труб.

Разводку систем отопления сейчас никто не будет делать стальными трубами. В большинстве случаев сейчас применяют полимерные трубы, которые прекрасно справляются со своими функциями и имеют срок службы, превышающий среднестатистическую взрослую продолжительность жизни человека. Например, «однотрубники» решили сделать разводку системы отопления очень качественной армированной стекловолокном полипропиленовой трубой Valtec диаметром 25 мм (соответствует ¾ дюйма). И у них на весь дом ушло 100 метров трубы. И они истратили на это аж 8300 рублей, учитывая, что метр стоит 83 рубля. Для того чтобы реализовать двухтрубную систему надо примерно в два раза больше купить трубы. Это же непомерные расходы! Это же катастрофа – потратить еще 8300 рублей! Подумаешь, что радиаторы ближайшие несколько десятков лет нельзя будет регулировать независимо от других. Зато можно с гордостью рассказывать вначале детям, а потом и внукам как «мудро» были сэкономлены деньги.

При нынешних ценах на трубы и простоте технологий их монтажа «религиозная» преданность однотрубным системам не может выглядеть никак иначе, кроме как глупость. Поэтому наш однозначный выбор – это двухтрубная система отопления.

Какие выбрать трубы для системы водяного отопления?

В этом вопросе не может быть абсолютной однозначности по причине того, что на отдельных участках системы отопления трубы могут испытывать разные температурные воздействия. Например, система водяного отопления в радиаторной ее части настроена на температуру 70°C в подаче и 50°C в обратке. Этот режим, кстати, рекомендуется для большинства современных систем. В этой части вполне применимы полимерные трубы из полипропилена, металлопласта или сшитого полиэтилена. При таком температурном режиме, который может обеспечивать насосно-смесительный узел, срок службы труб может быть несколько десятков лет.

Если взять водяной теплый пол, то в нем температура теплоносителя на подаче редко превышает даже 40°C, а на обратке 35°C. Этот факт просто обязывает к применению полимерные трубы. Воду нужной температуры для теплого пола также приготавливают насосно-смесительные узлы. И здесь срок службы полимерных труб будет очень продолжительным.

Если в системе отопления устанавливают бойлер косвенного нагрева, то в интересах хозяев будет нагреть воду в нем максимально быстро. Это достижимо только в том случае, если теплоноситель из котла будет циркулировать с высокой температурой в теплообменнике бойлера. Современные газовые и электрические котлы «выдают» теплоноситель с максимальной температурой 85—90°C, а твердотопливные могут и при большей температуре, но их способности обычно специально «придушивают» специальной автоматикой до искомых 85—90°C. При такой температуре полимерные трубы могут исправно служить, но их возможности уже близки к пределу. Соответственно и сокращается срок их службы. Именно поэтому теплообменник бойлера связывают с котлом или коллектором стальными или медными трубами, которые не боятся высоких температур.

Последствия обвязки твердотопливного котла полипропиленовыми трубами

Если в системе отопления выделены несколько контуров для разных целей, то без применения коллекторов или гидравлических разделителей (гидрострелок) обойтись уже трудно. Такими отдельными контурами могут быть радиаторное отопление, теплый водяной пол и теплообменник бойлера косвенного нагрева. Практически все котлы имеют самый высокий КПД тогда, когда горелка горит в полную силу для подогрева теплоносителя до высокой температуры. Поэтому теплотехники рекомендуют на коллекторы и гидрострелки подавать воду от котла с высокой температурой. А уже потом насосно-смесительные узлы обеспечивают подачу воды в свой контур с нужной температурой. Поэтому всю обвязку котла от прямой и обратной его магистрали и до коллекторов (или гидрострелки) надо делать металлическими трубами (медными или стальными). Далее, от коллекторов (или гидрострелки) до насосно-смесительных узлов монтаж также предпочтительно делать металлическими трубами, а уже дальше, когда температура теплоносителя уже будет не более 70°C можно смело переходить на полимеры.

Итак, какие же трубы можно использовать в системе водяного отопления?

  • Стальные трубы – рекомендуются для обвязки котлов, для изготовления из них коллекторов или гидрострелок. Для остальной системы отопления их применение нецелесообразно из-за цены и трудоемкости процесса монтажа.
  • Нержавеющие трубы. Это престижно, функционально, но очень дорого. Но они никак нельзя лучше подходят для коллекторов или гидрострелок.

В такую котельную можно водить экскурсии

  • Полипропиленовые трубы сейчас самые востребованные. Стоят они недорого, при соблюдении температурных режимов служат очень долго. Монтаж очень простой при помощи недорогого инструмента, но очень много зависит от человеческого фактора. Система из одних и тех же труб и фитингов может быть как безупречной и монолитной, так и полностью непригодной. Другими словами — «дуракоустойчивость» труб низкая. Но при самостоятельном исполнении и неукоснительном соблюдении технологии монтажа, выбор в их пользу будет одним из лучших.

Семейный союз сантехника и дизайнера, вкупе с доступностью полипропиленовых труб может привести к такому результату

  • Металлопластиковые трубы лучше применять только качественные, известных производителей. Монтаж отопления надо проводить только пресс фитингами. Все цанговые соединения должны быть только на коллекторах или специально предназначенной для этого арматуры радиаторов. Надежность системы сильно зависит от квалификации монтажника. Бывают случаи расслоения трубы, что приводит к затрудненному току теплоносителя. Фитинги металлопластиковых труб сужают проход трубы. Это ухудшает гидравлические характеристики и приводит к отложению загрязнений.
  • Трубы их сшитого полиэтилена обязательно стоит применять в качестве труб теплого пола. Только их и никакие другие. Кроме этого их можно применять и в разводке систем отопления (уже после смесительных узлов). Соединения при помощи фитингов с надвижными гильзами не снижают проход трубы и обладают высокой степенью «дуракоустойчивости» при монтаже и надежностью в процессе эксплуатации. Единственный фактор, останавливающий их повсеместное распространение – это пока высокая цена на трубы и особенно на фитинги.

Одни из самых надежных труб и соединений

Подробнее о полимерных трубах, применяемых в системах отопления можно прочитать в статье нашего портала: «Пластиковые трубы для отопления».

Какие радиаторы выбрать для водяного отопления?

Когда встает вопрос о радиаторах отопления, то, наверное, часть читателей будет представлять, что главное в этом вопросе – это дизайн, чтобы радиатор был гармоничной частью интерьера. И отчасти они правы, так как современный выбор этих тепловых приборов позволяет задуматься и над этим вопросом тоже. Если раньше не было никакой альтернативы стандартным чугунным «гармошкам» или стальным «ёжикам», то сейчас можно подумать и о красоте, причем далеко не всегда в ущерб своему кошельку. И эта красота никак еще и не будет противоречить инженерной науке.

Итак, какие радиаторы нам предлагает современный строительный рынок?

  • Чугунные радиаторы являются классикой, к ним все привыкли и, честно говоря, они уже немного надоели. Надоели только по одной причине – их абсолютной безальтернативности, которая наблюдалась во времена СССР. Но выбрасывать их на «свалку истории» еще рано, так как чугунные радиаторы, стойки к коррозии, надежны, имеют небольшое гидравлическое сопротивление и высокую теплоотдачу. Причем очень большая доля теплоотдачи чугунных радиаторов приходится именно на комфортное лучевое тепло, а на конвекционный нагрев воздуха, ввиду малой площади их поверхности, приходится меньшая доля. Чугунные радиаторы собирают из отдельных секций и это один из их недостатков, так как межсекционные прокладки со временем могут деградировать. Кроме этого, чугунные радиаторы тяжелые, хрупкие, инерционные, они не переносят резких перепадов температур. Дизайн стандартных чугунных радиаторов также стандартный и надоевший, плохо вписывающийся в современные интерьеры.
  • Чугунные дизайнерские радиаторы – это очень хороший прием некоторых производителей, повысить привлекательность этих отопительных приборов. Они сделаны из высококачественного чугуна методом художественного литья, а это действительно искусство доступное немногим. Такие радиаторы на самом деле очень красивые, они, несомненно, станут украшением интерьера. С инженерной же точки зрения – это те же чугунные радиаторы со своими достоинствами и недостатками. Покупают их те люди, у которых тонкий художественный вкус сочетается с большим количеством денег, так как стоят эти радиаторы немало.

Дизайнерское чугунное «безумие»

  • Стальные трубчатые радиаторы – это конструкция из стальных бесшовных труб, соединенных в единое целое при помощи сварки. За счет этого трубчатые радиаторы очень надежные, так как в них нет отдельных секций. Среди таких радиаторов немало очень красивых моделей эксклюзивного дизайна и даже не стандартного белого цвета, а другого: красного, желтого, синего, серого и других. Они могут быть совершенно разных размеров: от маленьких 300 мм в высоту, до занимающих всю стену от пола до потолка. Теплоотдача стальных трубчатых радиаторов также находится на высоте, они способны выдержать давление до 15 атмосфер, за ними просто ухаживать. Полотенцесушители для ванной по своей сути являются тоже стальными трубчатыми радиаторами. Минус таких отопительных приборов – это высокая цена, поэтому применяют их достаточно редко.

Стальной трубчатый радиатор для блондинок

  • Стальные панельные радиаторы для автономных водяных систем отопления являются одним из лучших выборов. Нагревательный элемент в таких радиаторах представляет собой прямоугольную панель, состоящую из двух сваренных воедино листов высококачественной углеродистой стали. В этих листах заранее отштамповываются углубления, по которым в дальнейшем циркулирует теплоноситель. Таких панелей в радиаторе может быть от одной до трех. Мало того, между панелями еще размещают стальные ребра П-образного профиля, которые увеличивают площадь теплоотдачи. Все панели и ребра обычно закрывают в красивый корпус. Производят такие радиаторы совершенно разной высоты и длины, а также с разным количеством панелей. Это позволяет легко подобрать радиатор с нужной теплоотдачей. За счет того, что эти радиаторы имеют цельную конструкцию – они исключительно надежны. Основная доля теплоотдачи происходит за счет конвекции. За счет малого внутреннего объема они прогреваются очень быстро. Стоят стальные панельные радиаторы вполне приемлемо.

Стальные панельные радиаторы

  • Конвекторы – отопительные приборы, которые предназначены только для нагрева проходящего через них воздуха. Конструктивно они представляют изогнутую в виде буквы U стальную или медную трубу, на которой расположено много медных или алюминиевых, или стальных пластин. В новостройках времен СССР нередко по умолчанию ставили конвекторы, закрываемые стальными экранами. Они имели такой ужасающий вид, что можно сказать : дизайном там вообще «не пахло». Все старались быстрее заменить их не немного менее ужасные чугунные радиаторы. Современные конвекторы уже не обладают чудовищным видом, а некоторые даже могут стать украшением интерьера. Устанавливают конвекторы обычно там, где имеет место панорамное остекленение. Радиатор, стоящий рядом с панорамным окном до пола, будет смотреться очень глупо, а вот невысокий конвектор будет в самый раз. Также имеются модели, которые можно встраивать в пол и размещать невдалеке от порогов прозрачных дверей. Все конвекторы помещаются в корпуса, в них есть вход для холодного воздуха и выход для нагретого. Сверху конвектор закрывается декоративной решеткой.

Встроенный в пол конвектор

  • Алюминиевые радиаторы отопления могут применяться только в автономных водяных системах. Эти радиаторы имеют очень привлекательный внешний вид, высокую теплоотдачу, малый вес и низкую цену. Требуемую мощность алюминиевых радиаторов набирают путем скручивания нужного количества отдельных секций. Это и является недостатком, так как при некорректной сборке могут потечь стыки. А также и в процессе эксплуатации некачественные уплотнители могут со временем потечь. При выборе алюминиевых радиаторов следует отдавать предпочтение анодированным приборам. Даже в замкнутых автономных системах водяного отопления алюминий может активно корродировать, так как он весьма капризен к ph-показателю воды. Резьбовые соединения алюминиевых радиаторов тоже являются слабым их местом.
  • Биметаллические радиаторы с внешнего вида практически невозможно отличить от алюминиевых. Они имеют такой же корпус, но теплоноситель в них циркулирует по стальной трубке, которая находится внутри алюминия. Соответственно и все резьбовые соединения в биметаллических радиаторах сделаны из стали. Биметаллические радиаторы являются одним из самых лучших выборов для системы водяного отопления, так как они объединяют прочность стали и теплопроводность алюминия, они имеют красивый внешний вид, отличную теплоотдачу и долгий срок службы. Недостатки у биметаллических радиаторов характерны для сборных конструкций – наличие большого количества уплотнений. Стоят такие радиаторы ощутимо выше алюминиевых и стальных панельных, но независимо от этого они рекомендуются к применению.

Устройство биметаллического радиатора

  • Теплый плинтус – это сравнительно новое веяние в отоплении. Он представляет собой отопительный прибор, имеющий в высоту всего 14 см, который монтируется вместо привычного плинтуса по периметру помещения. Конструктивно теплый плинтус – это две медные трубки, на которые нанесены ламели из того же металла. По сути, он представляет собой мини-конвектор. Сверху этот прибор закрывается съемной алюминиевой крышкой, что действительно придает ему сходство с плинтусом. Для входа холодного воздуха снизу и выхода нагретого сверху имеются специальные щели. По заверениям производителей такой подход в организации отопления дает высокий уровень комфорта, так как, поднимающийся из плинтуса по всему периметру помещения теплый воздух, нагревает стены, а они, в свою очередь, мягко отапливают лучевым теплом. Какие-либо суждения по такому отоплению пока будут неуместны, так как еще наработано слишком мало опыта по эксплуатации таких систем. Да и стоимость теплого плинтуса отпугивает большинство потенциальных покупателей.

Дорогая диковинка — теплый плинтус

Из этого многообразия радиаторов надо выбрать именно такие, которые будут удовлетворять всем требованиям. Наш выбор тепловых приборов для автономного водяного отопления – это стальные панельные или биметаллические радиаторы, в местах, где есть панорамное остекленение – встроенные конвекторы. Там, где на полу дома будет укладываться плитка или керамогранит – однозначно теплый пол, но не как основное отопление, а для комфорта.

Но нужные радиаторы мало выбрать, их надо еще подобрать по тепловой мощности. Этот вопрос мы рассмотрим ниже, в главе о проектировании водяного отопления.

Более развернутую и подробную информацию о радиаторах отопления можно получить, прочитав тематические статьи на нашем портале:

Водяное отопление своими руками

Проектирование водяного отопления

Иногда «способность» некоторых домовладельцев под любым предлогом избежать этого важного этапа просто поражает. Все вопросы по проектированию и необходимым инженерным расчетам они с радостью перекладывают на монтажников, у которых главной методикой расчета является формула – «я сто раз так делал». И если бы эти домовладельцы знали, что включает в себя проектирование отопления и попытались самостоятельно хоть раз сделать его, то все вопросы отпали бы сразу. Даже специальные программы, которые помогают проектировать инженерные системы, не смогут корректно делать необходимые вычисления, если пользователь не обладает необходимым набором знаний.

Расчет теплопотерь и подбор котла для водяного отопления

Первое, что делается при проектировании систем отопления – это расчет теплопотерь. Он помогает оценить, сколько дом или квартира могут потерять тепловой энергии при соблюдении в них нужных тепловых режимов. Учитывается при этом наихудший случай, когда температура «за бортом» достигает своего минимума для конкретной климатической зоны. То есть теплопотери считают по максимуму – сколько теоретически может потерять здание или помещение, когда находится в худших условиях.

Пути «бегства» тепла из дома

Хорошая система отопления, с точки зрения бытового подхода – это когда в сильные морозы дома тепло и батареи горячие. А с точки зрения инженерной науки, хорошая система отопления должна компенсировать максимально возможные теплопотери. Если она сможет это сделать в наихудших условиях, то при всех других сделает и подавно.

Исходными данными для расчета теплопотерь является довольно внушительный объем информации. В любом проекте систем отопления этот расчет занимает минимум половину от затраченного труда. И на самом деле это действительно сложно даже для специалиста. Но существуют методики, которые позволяют это сделать упрощенно, но, тем не менее, конечный результат получается очень близким к тому, что будет получен из инженерного расчета по всем правилам. Учитывая, что всегда при выборе отопительного оборудования делают запас по мощности, то можно вполне воспользоваться и приближенным расчетом. И мы предлагаем читателям нашего портала воспользоваться удобным калькулятором. При его помощи можно оценить теплопотери каждого помещения, а затем и всего дома. После этого можно подбирать отопительное оборудование требуемой мощности.

Калькулятор расчета теплопотерь помещений

Для того чтобы рассчитать теплопотери помещения, необходимо иметь его план. Такие планы всегда есть в регистрационных документах на уже готовую недвижимость или в проектной документации. Но только плана будет мало. Нужен набор исходных данных, которые мы сейчас укажем.

  • Площадь помещения в квадратных метрах. Она всегда указывается на любом плане.
  • Любое помещение может, как контактировать через одну или несколько стен с внешней средой, так и может быть «анклавом» посередине дома или квартиры. Очевидно, что наибольшие теплопотери будут происходить через внешние стены. Поэтому нужно указать их количество.
  • Известно, что на северной стороне солнце никогда не будет обогревать стены, а на южной будет это делать максимально. Другие стороны света будут чем-то средним между севером и югом. При расчетах в калькуляторе обязательно надо указывать ориентацию по сторонам света.
  • Положение внешней стены по отношению к направлению ветра также имеет значение. Для каждой местности есть характерные направления ветра для каждого сезона. Путем сбора статистической информации за продолжительный период делают так называемые розы ветров, которые показывают, с какой стороны света наиболее часто дуют ветра в конкретное время года. Расположение дома относительно розы ветров имеет очень большое значение. Если ветер дует в стену, то она является подветренной, а если от нее, то наветренной. Розы ветров для своего региона можно при желании найти в интернете.
  • Каждый регион характеризуется уровнем отрицательных температур в самую холодную пятидневку года. Эту информацию можно найти также в справочных данных, СНиПах и в интернете.
  • Внешние стены помещения могут быть не утепленными, иметь среднюю степень утепления и хорошую. Обязательно в калькуляторе надо выбрать из списка нужный пункт.
  • Любое помещение имеет определенную высоту потолка. Очевидно, что чем она больше, тем объем будет больше, тем больше будет площадь наружных стен. Теплопотери от этого также будут больше. Поэтому высоту потолка всегда учитывают.
  • Под полом могут быть другие отапливаемые или неотапливаемые помещения, а также грунт. Сам пол может быть утеплен или нет. Эти данные также учитываются в калькуляторе.
  • Для расчета теплопотерь также следует знать, что находится сверху помещения. В калькуляторе необходимо выбрать нужный пункт.
  • Через окна из помещения уходит очень много тепловой энергии. Прежде всего, это зависит от конструкции окон. В калькуляторе есть и этот пункт.
  • Чем больше окон – тем больше теплопотери, поэтому необходимо указать и их количество.
  • Площадь окна также надо указать, так как это тоже влияет на тепловой баланс здания.
  • Двери являются своеобразной лазейкой, через которую тепло норовит уйти из помещения. Само собой, что имеются в виду двери, ведущие на улицу или на открытый балкон. В калькуляторе надо указать их количество.

Калькулятор может подсчитать теплопотери только одного помещения. Поэтому для дома или квартиры очень будет удобно сделать сводную таблицу, в которой указывать исходные данные и результат. Ее можно расчертить на листе бумаги, а можно и реализовать в электронном виде. Например, в Microsoft Excel. Покажем пример такой таблицы.

Что расположено сверху и снизу

(с учётом 15% эксплуатационного резерва)

Снизу - утепленный по по грунту.

Сверху – холодный чердак.

Высокая степень термоизоляции.

ПВХ-рамы с одинарным стеклопакетом.

Размер 1200×900 мм.

Заполнить такую таблицу не составит никакого труда, если под руками имеется план и у хозяина есть достаточно других сведений: высота потолка, степень утепления, размеры оконных проемов и другие данные. В крайнем случае, можно вооружиться рулеткой и провести необходимые замеры самостоятельно.

План дома сильно облегчает расчеты

Последняя колонка в представленной таблице и будет теплопотерями помещения только с учетом 15% эксплуатационного резерва. Поэтому она называется необходимая тепловая мощность. После расчета во всех помещениях, последнюю колонку суммируют и получают заветную цифру – какой мощности должен быть котел отопления.

Если для приготовления горячей воды будет использован бойлер косвенного нагрева, то к необходимой мощности котла надо еще добавить 30% запаса мощности. Это необходимо для того, чтобы во время нагрева воды в бойлере не происходили «провалы» в отоплении. Котел выбирают мощностью не ниже рассчитанной. Например, расчеты показали необходимую мощность котла для компенсации теплопотерь 7,5 кВт. Для приготовления воды в бойлере косвенного нагрева добавляем еще 30%: 7,5кВт*1,3=9,75 кВт. Из модельного ряда предпочтительных котлов надо выбрать тот, у которого мощность будет ближайшей в сторону увеличения. Если она будет больше на несколько киловатт, то это вовсе не беда. Во-первых «излишняя» мощность будет очень полезна при приготовлении горячей воды, а, во-вторых, большинство современных котлов имеет либо двухступенчатую горелку, либо модулированную – когда подача газа происходит в зависимости от температуры теплоносителя.

Подбор радиаторов отопления

Исходя из расчета теплопотерь, который мы уже знаем, как произвести, можно вполне подобрать и радиаторы для каждого из помещений. Исходными данными для этого являются как раз теплопотери плюс 15% эксплуатационного резерва. Для начала отметим, где именно и как должны располагаться радиаторы.

  • Радиаторы надо устанавливать там, где происходят наибольшие теплопотери. Прежде всего – это окна, какие-бы они энергосберегающими не были. Радиатор под окном организует тепловую завесу из нагретого воздуха, который препятствует «стеканию» холодного воздуха вниз на пол.
  • Под окном радиатор располагают строго посередине оконного проема. Только так и не иначе.
  • Расстояние от пола до нижнего края радиатора должно быть 8—12 см, а от верхнего края до подоконника – 10—12 см. это позволит холодному воздуху свободно поступать вниз, а нагретому выходить сверху. Кроме этого, такое расстояние необходимо для уборки.

Правила установки радиаторов

  • Существует негласное правило – радиатор должен занимать не менее 70—75% ширины оконного проема. Тогда тепловая завеса будет распространена на всю площадь окна. Но здесь необходимо сделать оговорку – при выборе количества секций чугунного, алюминиевого или биметаллического радиатора, или ширины панельного, — прежде всего, следует учитывать тепловую мощность радиатора, а уже потом «заполняемость» оконного проема. Дело в том, что привычные чугунные радиаторы сильно проигрывают по теплоотдаче биметаллическим, алюминиевым или стальным панельным и подход по старине – чем больше секций, тем лучше, — уже может не пройти. В помещении может быть слишком жарко. Бывает, что для перекрытия оконного проема на 70% целесообразно применить радиаторы с меньшей монтажной высотой.
  • Возле панорамных окон и дверей лучше всего устанавливать встроенные конвекторы. Возле входной двери тоже желателен конвектор, но его решетка может сильно загрязняться от уличной обуви. Поэтому во входных тамбурах ставят радиатор сбоку от двери.

Радиатор возле входной двери частично может заменить конвектор

  • Если помещение имеет протяженную наружную стену, ориентированную на север, и еще она является подветренной, то радиатор надо установить возле нее независимо есть оконные проемы или нет.
  • Всякие декоративные дизайнерские экраны на радиаторах можно смело отнести к категории абсолютного зла. Если этого требует дизайнер, то следует прогнать его вон. Все искусственные барьеры сильно снижают теплоотдачу.

Как правильней назвать такой экран на радиатор: роскошная тупость или тупая роскошь?

Теперь расскажем, как подобрать радиатор по тепловой мощности. Поначалу надо оценить помещение и сделать некоторые коррективы по правильному выбору мощности радиатора.

  • Если в помещении 1 окно и 2 наружные стены, то мощность радиатора надо выбрать больше на 20% чем теплопотери.
  • Если в помещении 2 наружные стены и 2 окна, то мощность радиатора должна быть увеличена на 30%.
  • Если окно выходит на север или северо-восток, то мощность радиатора увеличивают на 10%.
  • Если радиатор расположен в открытой нише, то его мощность увеличивают на 5%.
  • Если не удалось прогнать вон дизайнера, и он настоял на экране с горизонтальными прорезями, то мощность радиатора должна быть выше на 15—20%.

Подбор панельных радиаторов

Каждая модель радиатора характеризуется своей тепловой мощностью, которая всегда указывается в его паспорте. Тепловая мощность – это количество тепловой энергии в ваттах, которое способен передать радиатор отопления за единицу времени. В теплотехнике такой единицей является один час. Очень важным показателем при указании тепловой мощности является температура подводимой воды – tV, температура отводимой воды tR и температура воздуха в помещении tL именно от них зависит тепловая мощность. Например, для панельных стальных радиаторов очень известного немецкого производителя Kermi в паспорте указана мощность радиаторов при tV=75°C, tR=65°C и tL=20°C. На основании этих величин вычисляется показатель T=(tV + tR)/2 — tL, который называется температурный напор, однако, в среде теплотехников зовут кратко и емко — дельта. Как видно из формулы дельта – это разница между средней температурой воды в радиаторе и температурой в отапливаемом помещении.

Таблица мощностей панельных радиаторов Kermi

Вверху таблицы указаны монтажная высота радиаторов, она может быть 300, 400, 500, 600 и 900 мм. Ее обычно выбирают в зависимости от того, сколько пространства есть под подоконником. Далее, в наименованиях столбцов есть «таинственные» типы радиаторов. Как видно, у Kermi они бывают 10, 11, 12, 22 и 33. Что это означает? Смотрим на другой рисунок из каталога Kermi.

Типы радиаторов Kermi (можно кликнуть для увеличения)

Из таблицы видно, что радиаторы отличаются количеством панелей (рядов) и конвекторов. Очевидно, что чем больше будет рядов (панелей), тем радиатор будет более «пухлый». Это на сухом инженерном языке означает увеличение монтажной ширины. Значок X2 inside, означает запатентованную технологию Kermi по последовательному подключению панелей, а не параллельную как принято в большинстве радиаторов такого типа. Такой инновационный подход позволяет «выжать» из теплоносителя больше тепловой энергии, последовательно забирая ее вначале в одной панели, а потом в других. Это, по утверждению специалистов Kermi, приводит к экономии до 11% энергоресурсов. У других производителей панельных радиаторов классификация может незначительно отличаться. Это всегда указывается в паспорте, каталогах и технической документации, публикуемой на официальных сайтах. Если же производитель не удосужился даже сделать многоязычный сайт, то у него не стоит приобретать ничего.

Возвращаемся к предыдущей таблице и смотрим, что обозначают строки в ней. Это не что иное, как монтажная длина радиаторов, которые есть в ассортименте Kermi. Видно, что она может составлять от 400 до 3000 мм. Рядом с длиной указан температурный режим. Для всей этой таблицы он T=50°C (tV=75°C, tR=65°C и tL=20°C). В самих ячейках таблицы указана тепловая мощность радиатора в ваттах, которая соответствует определенной монтажной высоте, длине и типу конструкции радиатора.

Как пользоваться этой таблицей и подобрать нужный радиатор? Приведем пример. Допустим, есть комната с расчетными теплопотерями в 2,5 кВт. В ней есть два окна: одно с шириной проема 150 см выходит на север, а другое шириной 100 см – на запад. Радиаторы, разумеется, будут установлены под окнами. Только как распределить мощность в 2,5 кВт между двумя окнами? Очень просто – мощность радиатора должна быть пропорциональна ширине проема. Вспоминаем математику начальной школы и решаем простое уравнение. Вначале обозначим мощность меньшего радиатора за X, а потом узнаем, во сколько раз мощность второго должна быть больше. Для этого большую ширину оконного проема делим на меньшую: 150 см/100 см=1,5, — то есть в полтора раза мощность радиатора с проемом 150 см должна быть больше. Теперь составляем элементарное уравнение: X + 1.5*X = 2,5 кВт. Отсюда находим 2,5*X = 2,5 кВт, а значит X = 1 кВт. Получается, что мощность радиатора установленного под окном с шириной проема 100 см должна быть 1 кВт, а другого 1,5 кВт. Все очень просто! Но в конечный результат надо внести коррективы, так как в этом помещении 2 наружные стены и 2 окна. Вспоминаем пройденный материал и увеличиваем тепловые мощности радиатора на 30%: первое окно 1 кВт*1,3 = 1,3 кВт, а второе 1,5 кВт*1,3 = 1,95 кВт. Теперь еще надо дополнительно учесть, что второе окно выходит на север, это обязывает нас еще «накинуть» 10%: 1,95 кВт*1,1 = 2,145 кВт. Получается, что один радиатор должен быть с тепловой мощностью 1,3 кВт, а второй – 2,145 кВт.

Теперь возвращаемся к таблице подбора радиаторов по тепловой мощности. В ней надо выбрать ближайшие значения мощностей для каждого из радиаторов, которые должны быть не меньше расчетных. Обозначим эти значения для первого радиатора синим цветом, а для второго красным. Таблица увеличивается после клика.

Выбор по тепловой мощности

Не все радиаторы, которые выделены в таблице, подойдут для этих конкретных условий. Надо еще учесть высоту подоконников окон. Допустим, она составляет 75 см от пола. В пространство между подоконником и полом идеально вписываются радиаторы с монтажной высотой 500 мм. для окна с проемом в 100 см подойдут только те радиаторы, длина которых будет меньше ширины проема. Нельзя не согласиться с тем, что радиатор, который шире окна будет смотреться нелепо. Получается, что подходят радиатор с монтажной высотой 500 мм и длиной 900 мм типа 22 или радиатор с той же высотой, длиной 600 мм типа 33. Длина второго радиатора не подходит, так как он оконный проем в 1000 мм, закрывает только на 60% и хорошей тепловой завесы он не обеспечит. Однозначный выбор для первого – это тип 22, высота 500 мм, длина 900 мм.

Подберем второй радиатор для окна с проемом 150 см. Естественно, что следует подбирать радиатор с той же высотой, так как высота подоконников в комнате одинакова. Тогда не будет в интерьере диссонанса, который могут внести радиаторы разной высоты. Сразу отметаем все модели, которые шире чем окно и остается два радиатора: тип 22 шириной 1400 мм, и тип 33 с шириной 1000 мм. Второй радиатор не обеспечивает перекрытия проема на 70%, так как 1000 мм/1500 мм=0,667≈67%. Выбор однозначен – тип 22, монтажная высота 500 мм, монтажная длина 1400 мм.

Получается, что в одном помещении будет стоять два радиатора одинаковой монтажной высоты и одного типа. Это очень хорошо, так как смотреться это будет гармонично. Если, например, один радиатор будет типа 22, а второй типа 33, то разница будет видна сразу. В абсолютном большинстве случаев для окон со стандартной высотой подоконников в 70—75 см подходят радиаторы типа 22. Радиаторы типа 33 применяют чаще всего тогда, когда высота подоконников 50 см. Тогда «пухлячки» типа 33 с монтажной высотой 300 мм смотрятся очень неплохо.

У читателей может возникнуть вполне резонный вопрос – а как быть, если температурный напор (дельта) в системе отопления будет другим? Ведь это же скажется на тепловой мощности радиатора? Ответ однозначен – конечно, скажется. Чем меньше будет показатель T, тем меньшую мощность радиатор сможет выдать. Как тогда быть? Как выбрать радиатор, который будет компенсировать теплопотери при другом температурном режиме?

Прежде всего следует отметить то, что система отопления рассчитывается так, чтобы даже в самую холодную пятидневку года она могла компенсировать теплопотери, когда они будут максимальными. Когда температура на улице выше теоретически возможного минимума, тогда и теплопотери уменьшаются и тот тепловой режим, который принят за эталонный, будет абсолютно не нужен. В таблице подбора мощностей радиаторов Kermi эталонным режимом является ∆T=50°C при tV=75°C, tR=65°C и tL=20°C. Средняя температура радиаторов в 70°C тактильно ощущается как очень горячие батареи, на которых невозможно держать руку. И нужен будет такой режим только несколько дней в году.

Поэтому в более теплые, чем теоретический минимум дни отопление должно работать в более щадящем режиме и в нем она работает большую часть времени. Чтобы обеспечить такой режим прибегают к нескольким методам:

  • На радиаторы устанавливают специальный термостатический клапан, который в зависимости от температуры воздуха в помещении открывает или закрывает проток теплоносителя в радиатор. Такие клапаны рекомендованы в двухтрубных системах отопления. Температуру, при которой клапан будет закрываться, можно регулировать при помощи специальной поворотной ручки с нанесенной шкалой температур. Теплоноситель подается при этом эталонной температуры, а пропускать его через радиатор или нет уже «решает» клапан.
  • В одном или нескольких помещениях устанавливают электронные термостаты, которые отслеживают температуру. Когда она достигнет нужного значения, термостат дает команду на остановку котла или насоса какого-то отдельного контура. Когда температура снизится, от термостата идет команда на запуск. Эти умные устройства делают еще и программируемыми, для того, чтобы выставлять на них какие-то температурные сценарии по времени суток или по дням недели. Современные электронные термостаты могут еще в летнее время управлять кондиционерами.

Программируемый электронный термостат может устанавливаться в стандартный подрозетник

  • Уменьшить теплоотдачу радиаторов можно еще и снижением температуры теплоносителя. Это можно сделать вручную на отопительном котле, который обязательно имеет регулировку температуры.
  • Если отопление исполнено несколькими независимыми контурами каждый со своим насосно-смесительным узлом, то снизить температуру теплоносителя можно регулировкой термосмесительного клапана.
  • Некоторые модели современных котлов оснащаются погодозависимой автоматикой, которая реагирует на изменение температуры воздуха на улице и в соответствии с этим по определенному алгоритму изменяет температуры теплоносителя на выходе из котла или управляет другими элементами системы отопления.

Автоматика Buderus Logamatic 4211. Частично заменяет человеческий мозг в управлении отоплением «всего» за 74 000 рублей

Для снижения или повышения отдаваемой системой отопления мощности также могут применяться и сочетание всех описанных методов. Каждый солидный производитель оборудования для систем отопления обязательно имеет в своем ассортименте различные умные устройства, которые позволяют максимально автоматизировать отопление. К таким «штучкам» можно отнести и электронные термостатические головки радиаторов, и сервоприводы термосмесительных клапанов, и программируемые термостаты объединенную в одну систему при помощи центрального компьютера, отвечающего за отопление. Есть даже функции, когда система отопления присылает хозяину полный отчет о режимах в виде СМС-сообщения. Такими системами можно управлять не только из своего дома, но и практически с любого места Земного шара, где есть доступ в интернет. И находятся люди, которые продвигают концепцию «умного» дома и систему отопления делают также «умной», не жалея на это денег. Но реалии таковы, что большинство адекватных людей после знакомства с прайсом на эти «умные» штучки предпочитают, чтобы их дом продолжал оставаться «тупым».

Подбор панельных радиаторов для низкотемпературных систем отопления

В настоящее время активно продвигается концепция низкотемпературного отопления, которая предполагает теплоноситель подавать не с привычным температурным напором ∆T=50°C или ∆T=70°C, а с гораздо меньшим. Обычно в качестве стандарта для низкотемпературных систем применяют следующий режим: tV=55°C, tR=45°C и tL=20°C. температурный напор при этом будет T = (55+45)/2-20 = 30°C. Такой подход имеет очевидную выгоду с точки зрения экономии топлива и повышения безопасности систем отопления. Кроме этого, у низкотемпературных систем еще достаточно весомых преимуществ:

  • Низкотемпературное отопление более комфортно оно не приводит к осушению воздуха в помещении.
  • Низкотемпературное отопление не приводит к мощным конвекционным потокам нагретого воздуха, вместе с которым поднимается и большое количество пыли.
  • Низкотемпературное отопление гораздо легче регулировать, так как разница температур между радиатором и воздухом в помещении ниже. Другими словами – чем меньше тепловой напор (дельта), тем легче поддается регулировке система отопления.
  • В низкотемпературных системах отопления лучше реализуются возможности теплоаккумуляторов. С ними в системах отопления можно применять даже твердотопливные котлы, которые при топке накапливают тепловую энергию в теплоаккумуляторе, а потом он после сгорания топлива в течение продолжительного времени отдает тепло системе. Высокотемпературное отопление очень быстро «опустошает» теплоаккумулятор. Подробнее об этих приборах можно прочитать в статье на нашем портале.

Неуемная тяга итальянцев к дизайну всего, что можно и нельзя добралась даже до теплоаккумулятора Cordivari

  • Экономичные и высокотехнологичные генераторы тепла в виде конденсационных котлов и тепловых насосов могут реализовать весь свой потенциал только в низкотемпературных системах отопления.
  • При необходимости, в дни экстремальных морозов, теплоотдачу низкотемпературных систем отопления очень легко повысить, увеличив на несколько градусов температуру теплоносителя на выходе из котла.

Концепция низкотемпературного отопления очень хорошо изложена в одном очень хорошем выражении, которое распространено среди инженеров-теплотехников: «Лучше иметь большой и теплый радиатор, чем маленький и горячий».

Самым лучшим местом, где может реализоваться низкотемпературное отопление – это, безусловно, теплый водяной пол. Такой вид отопления независимо от мнения скептиков уже давно эксплуатируется в странах Скандинавского полуострова, многолетний опыт однозначно показал эффективность и экономичность таких систем. Тема теплых водяных полов очень обширная и в рамках этой статьи рассматриваться не будет. Но на нашем портале есть статьи, которые подробно освещают этот вопрос:

Кроме этого, в части низкотемпературного отопления активно продвигается немецкой компанией Rehau концепция отопление при помощи теплых стен, которая уже испытана на множестве объектов и тоже показавшая свою эффективность. Но это тоже обширная тема, которая требует отдельного изучения. И, хотя на нашем портале нет пока еще статей на эту тему, мы заверяем читателей, что в ближайшее время они появятся.

Монтаж труб теплых стен

Разумеется, что радиаторы при низкотемпературном отоплении будут иметь фактическую тепловую мощность меньше, чем при стандартной дельте в ∆T = 50°C. Поэтому для того, чтобы компенсировать это, приходится выбирать более мощные приборы. Помимо температуры подачи и обратки теплоносителя кто-то захочет поднять температуру в каких-либо помещениях от стандартных 20°C до, например, 22°C или 24°C. От такого шага дельта станет еще меньше и потребуется еще более мощный радиатор. Однозначно, что радиаторы, рассчитанные для ∆T = 50°C, не подойдут. Понадобятся корректировки, но какие именно?

Для пересчета есть специальная методика, использующая логарифмическую зависимость. Формулы довольно сложные для самостоятельного расчета, поэтому специалисты используют таблицу корректировочных коэффициентов, которые приведены для различных значений температуры подачи теплоносителя tV, температуры обратки tR, и температуры в помещении tL. Предлагаем читателям ознакомиться с такой таблицей, предоставленной Kermi. Сразу хотим отметить, что эта таблица подходит абсолютно для всех радиаторов, абсолютно всех производителей, причем любых: и стальных панельных, и стальных трубчатых, и чугунных, и алюминиевых, и биметаллических. Таблицу можно увеличить.

Пользоваться этой таблицей очень просто: в левом столбце выбирается температура подачи, в следующем, температура обратки, а затем в строке выбирается тот столбец, который соответствует температуре в помещении. Для примера в таблице выделены серым цветом ячейки, которые соответствуют эталонным показателям при ∆T=50°C (tV=75°C, tR=65°C и tL=20°C). Коэффициент пересчета при этом равен единице, что доказывает, что эталонным является указанный режим.

В качестве примера в таблице выделены черным цветом ячейки, показывающие выбор корректировочного коэффициента для низкотемпературного режима tV=55°C, tR=45°C и tL=20°C. Видно, что для таких условий корректировочный коэффициент равен F=1,96. Как его применять? Опять рассмотрим рассмотренный ранее пример. Тогда мы выяснили, что мощности радиаторов для тех условий должны быть: для окна с проемом 100 см – 1,3 кВт, а для окна с проемом 150 см – 2,145 кВт. Чтобы узнать какие радиаторы надо применить при низкотемпературном отоплении надо их нормативную мощность при ∆T=50°C умножить на корректировочный коэффициент F. Мощность первого радиатора Φ₁ = 1300 Вт*1,96 = 2548 Вт, а мощность второго Φ₂ = 2145 Вт*1,96 = 4204 Вт. Комфортные низкие температуры обязывают применять радиаторы, нормативная мощность при ∆T=50°C практически в два раза больше. Вернемся к таблице выбора радиаторов по мощности и выделим те модели с монтажной высотой 500 мм, которые обеспечат 2548 Вт и 4204 Вт тепловой мощности при ∆T=50°C, а фактически при режиме tV=55°C, tR=45°C и tL=20°C и ∆T=30°C, они будут отдавать 1300 Вт и 2145 Вт. Традиционно выделим подходящие радиаторы по необходимой мощности для первого окна синим цветом, а для второго – красным цветом.

Выбор радиаторов при низкотемпературном отоплении

Теперь посмотрим на ширину этих радиаторов. Для первого окна с шириной проема в 1000 мм (синий цвет) она составляет 2300 мм для радиатора типа 12, 1800 мм для радиатора типа 33 и 1200 мм для радиатора типа 33. Для такой ширины проема это многовато. Теперь посмотрим на второе окно и радиаторы, выбранные под него. Доступно при такой монтажной высоте две модели: тип 22 шириной 3000 мм и тип 33 шириной 2000 мм. Тоже многовато.

Как можно поступит в этом случае? Можно выбрать радиаторы с максимальной теплоотдачей (тип 33) ширина которых не превышает ширину оконного проема. Выберем эти модели из той же, порядком уже всей надоевшей, таблицы.

Выбор по ширине оконного проема

Выбраны две модели – шириной 900 мм и 1400 мм. Эти радиаторы прекрасно впишутся подоконное пространство вместе с запорно-регулировочной арматурой. Но их суммарная мощность будет при низкотемпературном режиме Φ = 1972 Вт + 3076 Вт = 5048 Вт, а на самом деле требуется Φ = 2548 Вт + 4204 Вт = 6752 Вт. Эту недостающую мощность 6752 Вт – 5048 Вт = 1704 Вт надо как-то компенсировать. Как это сделать? Первый способ – это установка дополнительного радиатора вдоль наружной стены (особенно ориентированной на север или северо-восток). Можно также его выбрать из таблицы. При этом корректировочный коэффициент использовать не надо, так как он уже был применен ранее. Конкретный радиатор подбирается уже по месту, в том числе учитывается и то, как он впишется в интерьер.

Второй способ уже давно применяют умные и расчетливые жители Скандинавских стран. При строительстве новых домов теплый пол не делается как опция или предмет роскоши, а предусматривается заранее и по умолчанию. Естественно, что теплый пол вносит свою лепту в общую систему отопления. Полностью удовлетворить потребность в необходимом тепле в условиях холодного климата теплый пол вряд ли сможет и во многом это ограничение обусловлено тем, что температура его не должна превышать 27°C. В реальной жизни с 1 м² теплого пола можно «снять» примерно 40—70 Вт, что будет явно недостаточно для восполнения всех теплопотерь, особенно в сильные морозы. Поэтому теплый пол в условиях умеренного и холодного климата всегда поддерживают еще и радиаторами, которые в случае необходимости подключаются и доводят температуру в помещении до нужной. Допустим, в ранее описанном примере площадь большой комнаты в доме составляет 30 м², а теплый пол дает 60 Вт/м². Считаем «вклад» теплого пола в отопление помещения: 60 Вт/м²*30 м² = 1800 Вт. Для обеспечения потребности в тепле при низкотемпературном отоплении требуется Φ=6752 Вт. Подсчитаем, сколько остается на долю радиаторов: Φрад = 6752 Вт – 1800 Вт = 4952 Вт. Рассчитываем какая мощность должна приходиться на каждый из радиаторов, применяем ту же методику: 2,5*X = 4952 Вт, отсюда тепловая мощность меньшего радиатора 4952/2,5 = 1980,8 Вт, а большего 1,5*1980,8 = 2971,2 Вт. С такими показателями необходимой мощности можно легко подобрать из таблицы те модели радиаторов, которые и обеспечат и нужную компенсацию теплопотерь, и гармонично впишутся в подоконное пространство. Право выбора мы предоставляем читателям, так как надеемся, что трех примеров использования таблицы достаточно, чтобы сделать это самостоятельно. Но дадим небольшую подсказку – тип 33 и монтажная высота 500 мм подойдут для каждого из радиаторов.

Стен еще нет, а трубы теплого пола уже есть! Что русскому в диковинку, то шведам — обычное явление

Низкотемпературная система водяного отопления только с помощью радиаторов – это для наших нынешних условий очень дорогое удовольствие. Например, радиатор Kermi тип 22 размером 500*1000 мм, при ∆T=50°C имеет тепловую мощность 1540 Вт. Стоит такой радиатор 5030 рублей. Чтобы компенсировать такую же теплоотдачу при низкотемпературном отоплении с тепловым напором ∆T=30°C, надо иметь эквивалентную мощность с учетом корректировочного коэффициента F=1,96. Получается 1,96*1540 Вт = 3018,4 Вт. Подобный радиатор из типа 22, который имеет близкую теплоотдачу, должен уже иметь 2000 мм монтажной длины. Тепловая мощность радиатора типа 22, монтажной высоты 500 мм и длины 2000 мм составляет 3080 Вт, а стоит он 8497 рублей. Переплата будет 8497 – 5030 = 3467 рублей. Если выбрать радиатор типа 33, то подходящая модель будет иметь следующие размеры: высота 500 мм, длина 1400 мм, которая имеет тепловую мощность 3075,8 Вт. Стоимость такого радиатора 9584 рубля, а значит переплата 9584 – 5030 = 4554 рубля. И это только на одном радиаторе, а в масштабах квартиры или дома придется за низкотемпературный комфорт потратить десятки, а то и сотни тысяч рублей. Поэтому прежде чем делать низкотемпературное отопление надо учесть несколько факторов:

  • В полной мере низкотемпературное отопление реализуется с тепловыми насосами или конденсационными котлами. Для их работы с максимальным КПД как раз необходимо иметь тепловой режим: tV=55°C, tR=45°C и tL=20°C. Для классических газовых или твердотопливных котлов такой режим опасен, так как он приводит к обильному выпадению конденсата, который имеет повышенную кислотность и за короткое время он «съедает» и теплообменники котлов, и дымоходы.

Конструкция конденсационных котлов сильно отличается от классических газовых

  • Стоимость тепловых насосов и всего необходимого оборудования для его работы вместе с монтажными работами очень высока. При нынешних российских ценах на газ тепловые насосы не окупятся за все время их эксплуатации. Стоимость конденсационных котлов меньше, чем тепловых насосов, но она выше, чем стоимость газовых котлов соответствующей мощности на 50—70%. Конденсационный котел будет обеспечивать максимальный КПД только в низкотемпературном отоплении и он сможет окупиться только тогда, когда в качестве отопления будут применяться водяные теплые полы в сочетании с радиаторами.
  • Применение сугубо радиаторного низкотемпературного отопления невыгодно и при нынешних российских ценах за газ такие системы, скорее всего, не окупятся за весь срок службы.

Идею низкотемпературного отопления активно продвигали в жизнь именно страны Европы, где цена на газ превышает российскую в 5—10 раз. Это и послужило толчком для развития такого отопления. Жителям нашей страны, которая имеет самые большие разведанные запасы природного газа, пока еще рано беспокоиться о том, что цена на этот вид топлива резко пойдет вверх. Поэтому низкотемпературное отопление интересно нам только с точки зрения реализации теплых водяных полов.

Подбор секционных радиаторов

К таким видам радиаторов относятся чугунные, алюминиевые и биметаллические, — то есть такие, которые собираются из отдельных секций. Подобрать такой вид радиаторов очень просто – надо знать теплоотдачу одной секции при эталонном режиме с температурным напором ∆T=50°C или ∆T=70°C, а потом просто разделить требуемую мощность, на мощность одной секции. Конечный результат нужно округлить в большую сторону. Можно для надежности еще «докинуть» пару секций, но это делать необязательно, так как все уже учтено на этапе расчета необходимой мощности.

Главным руководящим документом, который позволит выполнить необходимые расчеты – это паспорт радиатора или каталог производителя, где указаны все технические характеристики приборов. Очень важно, чтобы в паспорте был указан номинальный тепловой поток (тепловая мощность) для одной секции и при каком температурном напоре (дельте) этот показатель имеет место. На сайтах, продающих радиаторы, очень часто указывается мощность, но без указания дельты. Разумеется, берут этот показатель при ∆T=70°C, так как при этом тепловой поток больше, при этом умалчивая, что при ∆T=50°C тепловая мощность радиатора уже снижается с коэффициентом примерно F ≈ 0,65. Рассмотрим технические характеристики биметаллических радиаторов известного в России производителя радиаторов Global.

Паспорт радиаторов Global

В таком паспорте есть вся необходимая информация для того, чтобы произвести нужные расчеты. Допустим, для компенсации теплопотерь в комнате, имеющей одно окно, требуется 1500 Вт тепловой мощности радиатора. Запланирована система отопления с ∆T=50°C. Чтобы подсчитать нужное количество секций надо требуемую мощность разделить на мощность (тепловой поток) одной секции. Допустим, что выбран радиатор Global Style Plus 500. Тогда количество секций будет: 1500 вт/114 Вт = 13,16. Округляем до ближайшего большего и получаем, что достаточно 14 секций. По ширине такой радиатор займет расстояние 80 мм*14 = 1120 мм. Окно имеет проем 1500 мм. подсчитаем на сколько процентов радиатор перекроет проем: 1120 мм/1500 мм = 0,747. Это почти 75%, а это означает, что при таком радиаторе у окна будет хорошая тепловая завеса. Вот и весь расчет. И любые другие секционные радиаторы рассчитываются точно так же. И нет никакого смысла приводить другие примеры.

Если предполагается использование секционных радиаторов в низкотемпературных системах отопления, то пересчет их мощности производится с теми же коэффициентами, что и для панельных радиаторов. Но применение их в таких системах не рекомендовано по причине высокой стоимости алюминиевых и биметаллических радиаторов и низкой теплоотдачи чугунных радиаторов.

Способы подключения радиаторов и влияние этого на тепловой поток

Любой радиатор не имеет какого-либо только одного разрешенного вида подключения (некоторые производители этот термин называют присоединение), а имеет как минимум несколько вариантов. Если у секционных радиаторов все подключения могут производиться только с боковых сторон – сверху и снизу, то панельные могут иметь еще и другие варианты, в частности, снизу. Отметим, какие основные виды подключений могут существовать у радиаторов:

  • Боковое подключение. Это одно из самых популярных присоединений, используемых в системах отопления. Таким способом можно подключить практически любой радиатор. Принципиальное значение имеет расположение прямой и обратной трубы. Для реализации всех возможностей радиатора подача должна подключаться сверху, а обратка – снизу. Если сделать наоборот, то тепловая мощность прибора снизится примерно на 30%. Таблицы мощностей радиаторов Kermi, которые мы рассматривали ранее, рассчитаны именно при таком подключении.

  • Перекрестное (диагональное) подключение. Такой вид подключения может применяться абсолютно для всех радиаторов, но прежде всего он рекомендован для длинных приборов, у которых ширина превышает в 3 и более раз высоту. Подающая труба подключается сверху слева или справа радиатора, а обратная – с противоположной стороны снизу. Теплоотдача при таком подключении даже лучше, чем при боковом на 2—3%.
  • Седловидное подключение. Такой вид подключения также иногда применяют из-за желания максимально скрыть от взгляда подходящие трубы. Но это приводит к падению теплового потока радиатора примерно на 10%.
  • Нижнее подключение.Такой вид подключения можно реализовать только на радиаторах, которые специально предназначены для этого. Практически во всех случаях это панельные радиаторы. Каждый производитель для этого вида подключения выпускает специальные комплекты арматуры, позволяющие сделать подключение из пола или из стены. Расположение труб подачи и обратки имеет принципиальное значение и обязательно указывается в паспорте или техническом каталоге производителя.

Кроме этого, могут еще существовать и другие виды подключений. Например, подающая труба снизу, а обратная сбоку с той же стороны или с противоположной. Такие подключения называют промежуточными и их можно делать только тогда, когда это не запрещено производителем радиатора. А мы предлагаем читателям не фантазировать и применять боковое, перекрестное или нижнее подключение.

При приобретении радиаторов надо сразу позаботиться о том, как в дальнейшем их подключать к системе. Прежде всего, надо поинтересоваться, что входит в комплект радиатора, а потом при необходимости докупаются нужные детали и узлы. В любом хорошем магазине, реализующим сантехнику, продавцы-консультанты всегда подскажут что именно нужно для того или иного типа радиаторов.

В комплект стальных панельных радиаторов уже обычно входят крепежные кронштейны, заглушки и краны Маевского – для выпуска воздуха при заполнении системы. Некоторые модели уже имеют встроенные термостатические клапаны, позволяющие регулировать проток теплоносителя через радиатор в зависимости от температуры воздуха в помещении. А все остальное уже придется приобретать.

Секционные радиаторы обычно не снабжаются комплектом для подключения, поэтому он приобретается отдельно. Что должно входить в этот комплект?

Комплект для подключения радиаторов

  • Прежде всего – это крепежные кронштейны вместе с дюбелями – для монтажа радиатора на стену. Для монтажа алюминиевых или биметаллических радиаторов в комплекте для подключения обычно идут два или три кронштейна, что вполне достаточно.
  • Обязательно в комплекте должны быть переходные фитинги – футорки. Причем две футорки должны быть с левой резьбой, а две – с правой, так как резьба на разных сторонах секции радиатора разная. Это необходимо для того, чтобы скручивать секции в единый блок при помощи ниппелей. Резьба на секциях алюминиевых или биметаллических радиаторов дюймовая, поэтому футорки должны также иметь такую же резьбу и обеспечивать переход на ½ или ¾ дюйма. В большинстве случаев для присоединения радиаторов и арматуры понадобятся футорки 1″х1/2″.
  • При подключении секционных радиаторов один из выходов из них должен закрываться заглушкой. Она и входит в комплект. Вкручивается в предварительно установленную футорку.
  • Для выпуска воздуха из радиатора в комплекте идет кран Маевского, который также вкручивается в футорку. Для удобства работы с ним также прикладывается специальный ключ.

После применения такого комплекта радиатор будет уже адаптирован к подключению, но этого мало, так как для его успешного функционирования понадобится еще и специальная арматура. Что может входить в арматуру?

  • Клапаны регулирующие для радиаторов. Их задача – плавно регулировать расход теплоносителя через радиатор. Если ручку заменить на защитный колпачок, то клапан можно использовать как настроечный. Бывают прямые и угловые регулирующие клапаны на ½” или ¾”, что позволяет сделать подводку разными способами. Имеют разъемное соединение (американку), что позволяет снимать радиатор без демонтажа клапана.

Клапан регулирующий угловой

  • Клапаны настроечные для радиаторов. Они предназначены для настройки расхода теплоносителя через радиатор при балансировке. Также имеют быстроразъемное соединение. Бывают прямыми и угловыми, на ½” или ¾”.

Настроечный угловой клапан

  • Клапаны термостатические для радиаторов. Они предназначены для ручного или автоматического регулирования протока теплоносителя через радиатор. Для второго случая клапан должен дополняться термоголовкой. Снабжены быстроразъемным соединением (американкой), бывают на ½” или ¾”, угловой или прямой конструкции.

Термостатический угловой клапан

  • Термостатическая твердотельная головка. Предназначена для автоматического регулирования расхода теплоносителя через радиатор в зависимости от температуры воздуха. Точность регулировки 1° в качестве термочувствительного элемента использован парафин. Позволяет регулировать температуру воздуха в диапазоне от 6,5°C до 27,5°C. Головка закрепляется на термостатическом клапане при помощи резьбы М30×1,5.
  • Термостатическая жидкостная головка. Ее назначение и присоединение к клапану такое же, как и твердотельной головки. В качестве наполнителя сильфона используется толуол. Диапазон от 6,5°C до 28°C, точность регулировки 1°C.
  • Удлинители потока. Очень полезное устройство при боковом подключении секционных радиаторов (алюминиевых или биметаллических). Удлинитель вкручивается вместо футорки в обратный коллектор радиатора. Предварительно в удлинитель вкручивается металлополимерная труба 16*2 мм, имеющая длину на 60—80 мм меньше, чем длина радиатора. В итоге получается проток теплоносителя через радиатор как при диагональном подключении. Удлинители потока бывают с левой и правой резьбой, с переходом на ½” или ¾”.
  • Комплект терморегулирующего оборудования для радиатора. Очень удобно приобретать сразу комплект арматуры для радиатора, так как это выходит дешевле, чем покупать по отдельности. В такой комплект входит все необходимое: настроечный клапан, терморегулирующий клапан и термоголовка. Бывают комплекты с прямыми и угловыми элементами, на ½” или ¾”.

Комплект терморегулиующего оборудования для радиатора

Это основная арматура, которой должен оснащаться радиатор. В стальных панельных отопительных приборах производители предлагают также различные комплекты арматуры, которые рекомендованы к применению к конкретной модели радиаторов. В каталогах достаточно подробно описано применение той или иной арматуры. В этом вопросе также не нужна ни фантазия, ни ненужная инициатива. Лучше всего принимать к сведению все то, что рекомендуют инженеры компании производителя.

Подбор расширительного бака для системы водяного отопления

Непременным элементом в системе отопления закрытого типа является расширительный бак. Без него система отопления просто не сможет работать нормально. Так для чего же он нужен? Представим, что существует замкнутая и закрытая система отопления, где теплоноситель в холодном состоянии находится под давлением в 1,5 бар. Воздух из системы полностью удален.

После запуска котла и начала работы циркуляционного теплоноситель начнет нагреваться и перемещаться по системе. С ростом температуры вода увеличивается в объеме и чем больше температура, тем более лавинообразно растет объем. Представим себе емкость, имеющую объем ровно 1000 мл (1 литр), куда налили до краев воды при температуре 4°С (именно при этой температуре вода имеет максимальную плотность). Если нагреть воду до температуры 10°C, то из этой емкости выльется всего 0,27 мл. Вроде бы чепуха. Но если продолжать нагревать, то будет выливаться все больше. При температуре 40°C из емкости уже выльется 7,8 мл воды, а при 70°C уже 22,7 мл. Это достаточно много. Если объем системы отопления будет 100 литров, то при нагреве до 70°C объем воды будет увеличиваться на 2270 мл или 2,27 литра. Вода практически несжимаемая жидкость, а система замкнута. Поэтому будет сильно расти давление, а вода будет «искать» самое слабое место в системе, куда бы расшириться. Таким специально организованным «слабым местом» является аварийный капан, который при превышении определенного порога (обычно 3—4 бар) открывается и будет выпускать расширившуюся воду до тех пор, пока не упадет давление. Если котел выключить и дать остыть теплоносителю, то объем его уменьшится, давление сильно упадет и, скорее всего, станет ниже самого допустимого нижнего (обычно 1 бар).

Работа расширительного бака

Для того чтобы в системе отопления не происходили такие неприятные вещи, в ней устанавливают (обычно на обратной магистрали перед котлом) расширительный бак, называемый еще экспанзоматом. Бак представляет собой герметичную емкость, которая разделена на 2 части эластичной бутиловой мембраной. Одна часть предназначена для воздуха (или азота), а другая для теплоносителя. Каждый бак идет с определенной предустановкой давления воздуха. Обычно бак накачивают до минимального разрешенного давления в системе – обычно 1 бар. Накачку бака можно делать обычным насосом с манометром, но только тогда, когда система пустая. При накачке мембрана выгибается так, что воздух занимает практически весь объем бака.

При заполнении системы холодной водой мембрана будет оставаться в неизменном положении до тех пор, пока давление не сравняется, а когда оно будет превышать 1 бар, мембрана будет изгибаться и сжимать воздух до тех пор, пока давления в воздушной и жидкостной не сравняются. Систему отопления обычно заполняют водой под давлением 1,3—1,5 бар.

Когда начинается нагрев теплоносителя в котле, то поднимается и давление. Равновесие в расширительном баке нарушается, и напирающий теплоноситель начинает отодвигать мембрану до тех пор, пока опять не установится равновесие. При температуре 45°C давление уже может достичь значения 1,5—1,7 бар, а при 75°C – 2.5 бар. Во всех этих случаях расширительный бак должен поддерживать равновесие, давая расширяться воде и не допуская роста давления свыше 3 бар.

Если по какой-либо причине в воздушной камере расширительного бака отсутствует давление или оно слишком мало, то теплоноситель изогнет мембрану так, что вода заполнит весь внутренний объем. расширяться будет некуда и такой бак будет только служить своеобразным «декором» котельной. Может быть и обратная ситуация – когда давление в воздушной камере слишком велико. Это не даст расширяться теплоносителю до того момента, пока его давление не будет превышать давление в воздушной камере. А если бак перекачан до 3 бар, то расширения воды в объеме экспанзомата не будет происходить. Раньше будет срабатывать аварийный клапан. Поэтому всегда перед началом отопительного сезона надо проверять целостность расширительного бака и проверять давление.

Как подбирают расширительный бак? Для этого есть очень простая методика – его объем должен составлять примерно 10% от объема всей системы. очень много специалистов теплотехников со стажем рекомендуют такой способ, как «стопудовый». Возникает вопрос, а как узнать объем системы отопления? Самый лучший способ – это произвести заполнение через счетчик воды. Именно поэтому узлы заполнения и подпитки рекомендуется снабжать ими. Второй способ – это путем вычислений. На нашем портале есть удобный калькулятор расчета общего объема системы отопления. Мы предлагаем воспользоваться им.

Но есть и другой способ, тоже реализованный в виде калькулятора. Рассмотрим его подробнее.

Калькулятор расчета объема расширительного бака для системы отопления

Для расчета объема расширительного бака закрытой системы отопления применяется следующая формула:

  • VL – объем теплоносителя в системе отопления.
  • E – коэффициент температурного расширения теплоносителя в %. Это справочные данные.
  • D – Эффективность мембранного расширительного бака.

Эффективность бака, в свою очередь, вычисляют по формуле:

  • PV – максимальное рабочее давление теплоносителя в системе отопления. Это давление равно порогу срабатывания предохранительного клапана. Обычно это значение находится в пределах 2,5—3 бар.
  • PS давление предустановки расширительного бака. Этот показатель обязательно указывается в паспорте, но бывает, что оно требует корректировки. Обычно давление воздуха в экспанзомате при пустой системе делают 1—1,5 бар.

Если объем системы отопления не измерить, не вычислить не представляется возможным, то поступают очень просто: каждому 1 кВт мощности котла ставят в соответствие 15 литров теплоносителя. Такой способ работает. Проверено временем. Переходим непосредственно к калькулятору.

По рассчитанному в калькуляторе объему можно подобрать ближайший не меньший по объему расширительный бак.

Выбор расширительных баков позволит удовлетворить любую систему отопления

Гидравлический расчет водяного отопления

Это один из «крепких орешков» в любом проекте системы отопления. Гидравлический расчет производится уже тогда, когда выбраны трубы и их сечения, радиаторы отопления, вся запорно-регулирующая арматура. Мало того, гидравлический расчет должна предварять схема размещения всех приборов с конкретной привязкой к помещениям и дому. Эта схема должна быть в виде чертежа в аксонометрической проекции, с указанием всех размеров и перепадов высот. Современные проектировщики используют для этого программы 3D моделирования, которые, кроме размещения приборов, позволяют визуализировать всю систему вплоть до мельчайших деталей.

Гидравлический расчет – слишком сложная вещь, чтобы сделать его самостоятельно. Только для знакомства с теоретическими основами гидравлики отопления надо проштудировать несколько довольно объемных учебников. А тем, кто в школе не дружил с физикой даже не стоит и пытаться что-то освоить самостоятельно. Для них, что гидравлика отопления, что клинопись древних шумеров будут одинаково непонятны. И совет наш будет однозначен – для расчета гидравлики отопления лучше всего обратиться к специалистам.

Что включает в себя гидравлический расчет?

  • Диаметр труб и их пропускную способность. Каждая труба может пропустить за единицу времени определенное количество нагретого теплоносителя, чтобы обеспечить передачу нужного количества тепловой энергии. Кроме этого, теплоноситель должен двигаться по трубам с определенной скоростью: не слишком малой, чтобы обеспечить быструю реакцию системы и не слишком большой, чтобы циркуляция не создавала шума и не приводила к ускоренному износу труб и других элементов системы отопления.
  • Потери давления на различных участках системы отопления. Такие потери происходят из-за трения теплоносителя о трубы, поворотов трубы, сужения ее диаметра, подъема трубы. Также потери всегда есть на различной запорной или регулирующей арматуре.
  • Требования гидравлической увязки. Если система отопления имеет несколько параллельных ветвей, то теплоноситель при подаче его одновременно во все ветви будет стараться идти по той, которая имеет наименьшее гидравлическое сопротивление. В итоге эта ветвь шунтирует другие, по ней течет необоснованно большое количество теплоносителя, тогда как другие ветви испытывают «голодание». Поэтому либо стараются сделать отдельные ветви с одинаковым сопротивлением (что, в принципе, невозможно), либо применяют специальную балансировочную арматуру, либо применяют гидравлические разделители (коллекторы или гидрострелки).
  • Общесистемные потери давления, которые суммируют потери на каждом участке, в каждом контуре, в котле и теплообменниках
  • Общий расход теплоносителя в системе отопления. Естественно, что он не должен превышать того, на что способен котел.

Алгоритм гидравлического расчета очень сложный и никак не сможет поместиться в рамки этой статьи. Лучше доверить его специалистам, но мы дадим несколько рекомендаций которые позволят сделать систему отопления максимально простой, с точки зрения гидравлики, и поэтому надежной.

  • В системе отопления могут быть не только радиаторы, но и теплые полы, а также и теплообменники бойлера косвенного нагрева. Лучше всего, с точки зрения гидравлики, выделить радиаторное отопление в один контур, теплые полы в другой контур, а теплообменник бойлера в третий контур. Если дом имеет два или более этажа, то каждый этаж лучше также выделить в отдельный контур. Внутри каждого контура на магистралях подачи и обратки теплоносителя не должно быть никаких ответвлений.

Каждый насос — это отдельный контур

  • Магистрали подачи и обратки теплоносителя внутри каждого контура делать трубами одного диаметра. Чаще всего это трубы с проходом в ¾ дюйма, по ним можно легко «прокачать» столько теплоносителя, с которого можно «снять» 30—35 кВт мощности. Никаких сужений диаметра на магистралях делать не надо. Трубе с условным проходом в ¾ дюйма соответствует полипропиленовая труба с внешним диаметром 25 мм, металлопластиковая труба 25 мм, медная труба 19 мм, трубы из сшитого полиэтилена 25 мм.
  • Подключение приборов отопления к магистралям делать только трубами ½ дюйма. Для полипропилена это трубы с наружным диаметром 20 мм, для металлопластиковой трубы 20 мм, для медной трубы 12,7 мм, для труб из сшитого полиэтилена 20 мм.
  • Все ответвления от магистрали к приборам отопления делать однотипными, с одинаковым количеством поворотов.
  • Каждый контур очень желательно снабдить своим насосно-смесительным узлом (для контура бойлера достаточно одного насоса), чтобы можно отдельно в них регулировать температуру теплоносителя и запускать циркуляцию только по командам от электронных термостатов в комнатах, термостатов с датчиками температуры для теплого пола, или датчика температуры воды в бойлере косвенного нагрева.

Насосно-смесительные узлы высочайшей надежности — с дублирующими насосами

  • В каждом контуре необходимо установить специальный балансировочный вентиль с расходомером. Это сильно упростит гидравлическую увязку.

Блансировочный вентиль с расходомером

  • Для облегчения балансировки расхода теплоносителя через радиаторы можно их подключить по лучевой схеме через коллектор с балансировочными вентилями и расходомерами. Коллектор лучше всего располагать в таком месте, где длины подводящих труб к радиаторам будут примерно равны. К коллектору подводят магистраль подачи и обратки трубой в ¾ дюйма, а раздачу на радиаторы уже делать цельным отрезком трубы на ½ дюйма. Предпочтительней для этого использовать трубы из сшитого полиэтилена, но можно и металлопластиковые трубы. Такая система упрощает балансировку, но сильно увеличивает расход труб и вынуждает покупать дорогие коллекторы.

Пример подключения радиаторов через коллектор

  • При тройниковой разводке радиаторов отопления лучше всего применять встречное движение теплоносителя. Это означает, что первый радиатор, подключаемый к магистрали подачи, подключается последним к обратной магистрали, второй на подаче – предпоследний на обратке и так далее. Такой способ подключения называется петлей Тихельмана. Радиаторы при таком подключении не требуют практически никогда балансировки, так как петля Тихельмана – это самобалансирующаяся система.

Петля Тихельмана — это подарок для тех, кто не любит балансировать радиаторы

  • Петли теплого пола еще на этапе проектирования надо стараться делать одной длины и трубами одного диаметра. Максимальная длина петли теплого пола для трубы диаметром 16 мм 70—90 метров, а для трубы 20 мм –120 метров. Теплый пол следует подключать только к коллектору с балансировочными клапанами и расходомерами. Подводку магистрали подачи и обратки к коллектору надо производить трубой, соответствующей ¾ дюйма внутреннего диаметра.
  • Все выделенные контуры со своими насосно-смесительными узлами лучше всего подключать через термогидравлический разделитель, называемый еще гидрострелкой. Такой метод просто идеально увязывает разные контура системы отопления, с разной потребностью в расходе теплоносителя, с разными гидравлическими сопротивлениями.

Если эти, в принципе, простые правила применить к своей системе отопления, то с гидравликой никаких проблем возникнуть не должно. Она будет адекватна, предсказуема, управлять ей будет очень легко.

Хочется сказать еще несколько слов о гидрострелке. Почему ее выгодно применять в системах отопления, имеющей разные контуры?

  • Напора встроенного насоса котла практически никогда не хватает для системы отопления, состоящей из нескольких контуров. Но производительность насоса котла позволяет прокачать нужное количество теплоносителя с заданной температурой через гидрострелку, которая имеет большой объем. Все контура подключенные к ней по командам своей автоматики включают свои насосы, берут из гидрострели нужное количество теплоносителя, приготавливают в смесительном узле теплоноситель нужной температуры и отправляют его своим «адресатам». Обратка, пришедшая из контуров, попадает в гидрострелку, подхватывается насосом котла, подогревается в нем, и вновь попадает в верхнюю часть гидрострелки. Циркуляция происходит независимо и практически нет взаимного влияния разных контуров.
  • Котел, подключенный к гидростелке, может работать с максимальным КПД, приготавливая теплоноситель с высокой температурой. А уже насосно-смесительные узлы каждого из контуров готовят его с нужной им температурой. Если от контуров нет запросов в теплоносителе, то котел доводит температуру в гидрострелке до установленной, а затем отлючается.
  • Теплоноситель в гидрострелке движется очень медленно, так как ее диаметр намного превышает диаметр прямой и обратной магистрали котла. Это позволяет различному шламу, который может присутствовать в теплоносителе, спокойно оседать на дно. В нижней части гидрострелки делают сливной кран для очисти от шлама.
  • Гидрострелка позволяет подключать котлы каскадом, а также применять в системе отопления разные виды котлов. К одной гидрострелке можно подключить и газовый, и электрический, и твердотопливный котел.

Гидрострелка специально была придумана для ленивых теплотехников, так как, чтобы ее рассчитать хватит знаний математики на уровне начальной школы.

Монтаж системы водяного отопления

После трудного этапа проектирования системы водяного отопления, не менее трудного процесса закупки всего необходимого, связанного с растратой крупных сумм, наступает следующий «веселый» момент – непосредственно сам монтаж. И если он будет сделан правильно, то награда будет очень высокой в виде теплого и комфортного дома. Мы уже упоминали, что монтаж отопления надо начинать после оштукатуривания, но до стяжки, при условии применения скрытой разводки труб отопления. Это легко объясняется тем, что все радиаторы надо выставлять строго параллельно плоскости стены, а эту плоскость как раз задает штукатурка. Магистрали отопления при скрытой разводке лучше всего прятать в слое утеплителя под стяжкой, поэтому и были даны такие рекомендации.

Для монтажа системы отопления понадобится внушительный арсенал различного инструмента и различных приспособлений.

  • Прежде всего – это сверлильно-долбежный инструмент: перфоратор, а лучше два – один помощнее, а другой полегче. Мощным перфоратором легче делать различные технологические отверстия в перекрытиях и в бетоне, а малым – выдалбливать штробы, устанавливать крепления для радиаторов и других элементов системы. Конечно, к перфораторам надо иметь соответствующие буры, зубила, пики, коронки, — понадобиться может все.
  • Для нарезки штроб очень желателен штроборез с пылесосом. Теоретически можно использовать и болгарку с диском сухого реза по камню, но пыли от работы будет просто тьма. Понятно, что такой инструмент покупать только для целей монтажа отопления не имеет смысла, но ведь никто не запрещает взять в аренду, услуги которой есть практически во всех крупных городах.

Штроборез с пылесосом

  • Разметочный инструмент также просто крайне необходим. Первое место в нем должен занимать лазерный построитель плоскостей. Только он, а не уровни или ватерпасы. Он давно перестал быть предметом роскоши, и мы крайне настойчиво рекомендуем его иметь в своем личном арсенале. В крайнем случае – аренда. Кроме лазера еще понадобятся маркеры и карандаши, и малярный шнур будет очень кстати, и строительные уровни разной длины, и рулетка, и угольник.

Это уже не роскошь, а необходимость

  • Стандартный набор слесарного и монтажного инструмента также понадобится. Сюда можно отнести различные отвертки, гаечные ключи, молоток, шуруповёрт, дрель со сверлами разных диаметров, зубила, выколотки, строительный нож с набором запасных лезвий и другие инструменты.
  • В зависимости от закупленных труб понадобится инструмент для их монтажа. Для полипропилена — это сварочный аппарат, который почему-то именуют паяльником, ножницы для труб и шейвер, если будут использоваться трубы, армированные во внешнем слое алюминием. Для металлопласта это пресс-клещи и ножницы, для труб из сшитого полиэтилена – это ножницы, расширитель и тиски для запрессовки фитингов с насадками для различных диаметров. Самый обширный набор инструмента – это для пайки меди, но для этого лучше приглашать специалиста.
  • Набор сантехнических герметиков будет просто необходим. В эту категорию можно отнести лен с пастой и анаэробные герметики. Ленту фум для отопления лучше не использовать.
  • Если будут применяться секционные радиаторы – алюминиевые или биметаллические, то понадобится специальный ключ для сборки, необходимое количество ниппелей и межсекционных прокладок.
  • Для опрессовки системы отопления потребуется насос-опрессовщик, который можно взять в аренду.
  • Для фиксации труб в штробах и в технологических отверстиях можно использовать профессиональную монтажную пену. Поэтому надо иметь пистолет, сменные баллоны с пеной и баллон с очистителем.
  • Для защиты радиаторов от загрязнений при монтаже нужно иметь несколько рулонов пищевой полиэтиленовой пленки и скотч.
  • При монтаже и опрессовке часто бывает необходимость изолировать какую-то часть системы отопления от всей остальной. Поэтому желательно иметь набор заглушек с внутренней и внешней резьбой различных диаметров, а также рабочую запорную арматуру, которую может потребоваться временно вкрутить в какую-то часть системы.
  • Для уборки строительного мусора (его будет много) потребуется метла или веник, лопата, совок, пылесос и мешки для сбора мусора.
  • Для закрепления теплоизоляции на трубах понадобится сантехнический скотч.
  • Для работы на высоте понадобится стремянки и помост.
  • О спецодежде, перчатках и средствах защиты глаз и органов дыхания также забывать не следует. Кроме этого, на месте проведения работ надо иметь аптечку для оказания первой медицинской помощи.

Опишем основные этапы монтажа системы отопления. представим этот увлекательный процесс в виде таблицы.

Заключение

Создание «с нуля» системы водяного отопления — это сложная инженерная задача. Даже для специалистов, которых специально обучают для этого 4 или 5 лет в ВУЗах. Если в каких-либо источниках в интернете сказано, что это очень просто и вполне доступно каждому, то наш совет будет однозначен – сразу закрывайте эти источники и больше к ним не возвращайтесь. На самом деле это сложно и доступно далеко не каждому. Для самостоятельного воплощения отопления в своем доме надо обладать определенным багажом знаний, иметь мозги, «заточенные» на инженерную науку, и уметь работать руками и инструментом.

Конечно, в рамках одной статьи невозможно рассказать все о водяном отоплении. Но мы, во всяком случае, надеемся, что у определенного круга читателей хотя бы возбудится интерес к этой теме, и они недостающую им информацию будут искать и найдут. Тем более, сейчас не надо ходить в библиотеки для этого, а достаточно переместиться от дивана до кресла возле компьютера. А также мы надеемся, что кто-то из читателей сделает свою систему отопления и напишет интересную историю об этом и опубликует на нашем портале в разделе «Истории пользователей». Администрация портала готова хорошо оплачивать эти истории, но главная награда будет в том тепле, которая будет дарить самостоятельно сделанная система водяного отопления.

Видео: Как и чем подключать радиаторы отопления

Видео: Алюминиевый радиатор отопления, как добавить и скрутить секции

Видео: Обвязка стального панельного радиатора полипропиленовой трубой

Подписывайтесь на рассылку

Материалы: http://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/pechi-i-sistemy-otopleniya/vodyanoe-otoplenie-svoimi-rukami.html

+

  • 1 Принцип работы
  • 2 Применение схемы и котла отопления
  • 3 Проведение монтажа
  • 4 Видео

Система отопления в частном доме играет важную роль, так как в таком здании можно жить круглогодично. Для выполнения таких работ необходимо выполнить проект, на который в дальнейшем можно ориентироваться при выполнении работ.

Принцип работы

По своему принципу функционирования отопительные системы подразделяются на принудительные и природные. При обычной подаче теплоносителя процесс осуществляется по законам физики, в другом случае, в цепи конструкции предусматривается насос.

Естественное движение теплоносителя происходит по принципу – теплая вода после котла поднимается вверх, остывшая – опускается в низ системы. По факту циркуляция происходит по простым законам: нагретая вода после котла движется по трубам отопления, достигает батареи, через их поверхность отдает тепло в помещения и в охлажденном виде возвращается в котел для повторения кругооборота. Если же запланирован обогрев с применением насоса, который будет выполнять принудительную циркуляцию, то его нужно устанавливать в точке возврата холодной воды в котел отопления.

Точка установки расширительного бака при естественной циркуляции

Чтобы обеспечить работу системы с природной циркуляцией нужно придерживаться определенных правил:

  • точка установки расширительного бака находится над радиаторами;
  • трубопровод обратки в своей нижней точке расположен под приборами отопления;
  • необходим перепад между верхними и нижними трубопроводами;
  • при монтаже трубы подачи и обратки имеют разный диаметр. Подающий трубопровод должен быть большого сечения.
  • ттрубопровод уложен под уклоном. Благодаря этому вода движется самотеком от расширительного бака к радиаторам и далее к котлу.

Среди преимуществ естественной циркуляции можно выделить независимость от внешних факторов. Кроме того, отпадет надобность в приобретении недешевого насосного оборудования, работа которого вызовет повышенное давление, из-за чего нужно будет устанавливать предохранительные клапаны.

Расширительный бак открытой системы

Нужно подчеркнуть, что устроенное отопление может быть как открытым, так и закрытым. В первом случае воздух имеет возможность соприкасаться с отопительной средой. При закрытой системе это исключено. Благодаря этому кислород не попадает в теплоноситель, что способствует увеличению долговечности металлических элементов.

Мембранный бак для закрытой системы

В открытом варианте воздух присутствует в расширительном баке, поэтому давление в системе равняется атмосферному.

Надо отметить, что открытая сеть с природным принципом циркулирования воды отличается безопасностью и простотой. И для устройства замкнутого цикла отопления загородных домов эта схема может вполне удовлетворять хозяев. Тем более, со временем её несложно переделать в принудительную, если в этом будет надобность.

Искусственная циркуляция теплоносителя

Для этого необходимо будет установить насос для циркуляции и при необходимости заменить расширительный бак.

Применение схемы и котла отопления

При монтаже системы отопления обязательно возникнет вопрос, какую схему выбрать– однотрубную или двухтрубную. Первый вариант предусматривает последовательное подключение радиаторов, при котором вода по ходу своего прохождения через трубопровод постепенно отдает тепло через батареи и охлаждается. Во втором варианте отопительные приборы независимы друг от друга, поэтому степень их нагревания приблизительно одинакова.

Однотрубная горизонтальная

Однотрубная система значительно проще и дешевле, чем альтернативная. Это касается применяемых материалов, затрат и установки.

Двухтрубная с нижней разводкой

Двухтрубная система отличается другими преимуществами. Она пригодна для разных условий, поэтому более универсальная по сравнению с предыдущей. Кроме того, обогрев происходит более эффективно.

Двухтрубная с верхней разводкой

Одним из определяющих моментов в монтаже отопительной системы является выбор и установка котла отопления. В нем должно применяться топливо, которое наиболее подходит по определенным оценкам для конкретного региона. Это может быть газ, твердое топливо, электричество. Цена на эти ресурсы в разных регионах различна. Кроме того, во внимание нужно брать габариты комнат, материал постройки жилища, климатическую и географическую полосу.

Наиболее востребовано водяное отопление, так как оно подходит для обогрева разных зданий из разнообразных материалов. Важно лишь правильно рассчитать систему под определенные условия, тогда смонтированная сеть будет отдавать тепло в максимальном количестве.

Проведение монтажа

Перед монтажом необходимо сделать проект в виде аксонометрической схемы, на которую должны быть нанесены разводка и указаны все конструктивные элементы.

Пример аксонометрической схемы

При расчете на 3 м² площади должна приходиться одна секция радиатора. В сети могут быть непредвиденные проблемы, поэтому к рассчитанному показателю нужно добавить 20%. Система при этом будет работать более надежно.

Коллектор для отопления

  • Монтаж начинается с подготовительных работ. К ним можно причислить проделку отверстий под трубы в перегородках и отделку ниш, в которых будут установлены батареи. Затем протягиваются подающие и обратные магистральные линии, устанавливаются предусмотренные проектом детали и узлы. Если задумано отопление мансарды, то должны быть смонтированы коллекторные распределители.
  • Следующий шаг – это крепление радиаторов. Для более эффективной их работы за батареями на стенке фиксируется материал из фольги для направления части потока тепла в помещение. К батареям подсоединяются краны, отводы и соединительные части. Подготовленные трубы соединяются сгонами и фитингами. Магистральные трубопроводы соединяются с радиаторами, отопительным котлом, другими элементами сети и, если нужно, с насосом.
  • Если циркуляция естественная, то все краны открываются и сеть заполняется водой, при этом из расширительного бака вытесняется воздух. После того как система заполнится водой, последняя зальет бак до определенной отметки.

Диагональное подключение радиаторов

Вода в заполненной системе должна выстояться около получаса. Если появились течи, то их нужно устранить.

В конце включается котел, вода нагревается до 70º C и повторно проверяется работоспособность сети. Если отсутствуют протечки и система функционирует так, как положено, можно считать, что работа окончена.

Рекомендуем статью к прочтению:

Видео

А это уже смонтированная система отопления, собранная по схеме, которую вы можете увидеть в предыдущем видеоролике:

Материалы: http://kakpravilnosdelat.ru/vodyanoe-otoplenie-chastnogo-doma/

+

Если загородный дом активно эксплуатируется не только в дачный период, но и в холодное время года, создание в нем качественной отопительной системы – насущная потребность. В системах отопления могут быть использованы разные теплоносители: воздух, нагретый до 60°С, водяной пар при 130°С и вода температурой 105°С. Иногда воду может заменить антифриз. Тема этой статьи – системы водяного отопления.

Классификация систем водяного отопления

В зависимости от расположения места выработки тепла, водные отопительные системы подразделяются на централизованные и местные.

В централизованном порядке теплом снабжают, например, многоквартирные дома, всевозможные учреждения, предприятия и другие объекты. В этом случае тепло вырабатывается в ТЭЦ (теплоэлектроцентралях) или котельных, а затем доставляется потребителям с помощью трубопроводов.

Местные (автономные) системы обеспечивают теплом, например, частные дома. Вырабатывается оно непосредственно на самих объектах теплоснабжения. Для этой цели используются печи или специальные агрегаты, работающие на электроэнергии, природном газе, жидких или твердых горючих материалах.

В зависимости от способа, которым обеспечивается перемещение водных масс, отопление может быть с принудительным (насосным) или естественным (гравитационным) движением теплоносителя. Системы с принудительной циркуляцией могут быть с кольцевыми схемами и со схемами первично-вторичных колец.

В соответствии с направлением перемещения воды в магистралях подающего и обратного типа, теплоснабжение может быть с попутным и тупиковым движением теплоносителя. В первом случае вода перемещается в магистралях в одном направлении, а во втором – в разных.

Трубы отопления могут соединяться с отопительными приборами в разные схемы. Если отопительные приборы соединены последовательно, такая схема называется однотрубной, если параллельно – двухтрубной. Есть ещё и бифилярная схема, при которой сначала последовательно соединяются все первые половины приборов, а потом, для обеспечения обратного оттока воды, их вторые половины.

Расположение труб, соединяющих отопительные приборы, дало наименование разводке: различают её горизонтальную и вертикальную разновидность. По методу сборки выделяют коллекторные, тройниковые и смешанные трубопроводы.

В тех жилых зданиях, где нет подвалов, но зато имеется чердак, используются отопительные системы с верхней разводкой. В них подающая магистраль расположена выше отопительные приборов. Для строений с техническим подвалом и плоской крышей применяют отопление с нижней разводкой, при которой магистрали подачи и отвода воды находятся ниже приборов отопления.

Есть ещё и разводка с «опрокинутой» циркуляцией теплоносителя. В этом случае ниже приборов располагается обратная магистраль теплоснабжения.

Требования к работе водяного отопления

При всем разнообразии систем водяного отопления, к их работе предъявляется ряд общих требований.

  • равномерно прогревать весь воздух в помещениях;
  • быть ремонтопригодными;
  • не создавать сложности в процессе эксплуатации;
  • иметь увязку с вентиляционными системами;
  • регулироваться.

Общим является и сам принцип работы системы отопления: воду нагревают, после чего она циркулирует по трубопроводу и отдаёт полученное тепло, согревая помещения.

Расчеты мощности оборудования

Температура внутри помещений зависит от следующих факторов:

  • от температуры воздуха вне здания;
  • от толщины стен дома и качества его отдельных элементов;
  • от способности материалов, из которых изготовлен дом, сохранять тепло.

Рассчитывая потребность вашего дома в тепле нужно учитывать все факторы, в том числе и потери тепла через окна и двери, стены и пол с потолком. Специальные нормы, необходимые в процессе расчетов, должны применяться с учетом климатических условий местности, в которой расположен жилой объект, и степени существующей теплоизоляции.

Наибольшие потери тепла происходят через наружные стены дома. С увеличением разницы температуры внутри дома и вне здания растут и теплопотери. Если учитывать материал, из которого возводились наружные стены, и толщину этих стен, то для внешней температуры воздуха в – 30°С, теплопотери будут различными и составят:

  • Кирпичные с внутренней штукатуркой – 89 Вт/м² (в 2,5 кирпича), 104 Вт/м² (в 2 кирпича);
  • Рубленные с внутренней обшивкой (250 мм) — 70 Вт/м²;
  • Из бруса с внутренней обшивкой — 89 Вт/м² (180 мм), 101 Вт/м² (100 мм);
  • Каркасные с керамзитом внутри (200 мм) – 71 Вт/м²;
  • Пенобетонные с внутренней штукатуркой (200 мм) – 105 Вт/м².

Впрочем, теплопотери происходят не только через наружные стены, но и через другие ограждающие конструкции. При тех же – 30°С они составят для:

  • Деревянных перекрытий чердака — 35 Вт/м²;
  • Деревянных перекрытий подвала – 26 Вт/м²;
  • Двойных деревянных дверей без утепления – 234 Вт/м²;
  • Окон с двойной рамой из дерева – 135 Вт/м².

Чтобы рассчитать общие теплопотери здания, нужно рассчитать площадь всех ограждающих конструкций в квадратных метрах, умножить на норматив теплопотери по видам конструкций с учетом материалов, из которых они изготовлены, и суммировать полученные результаты.

Расчет следует делать, исходя из минимальной сезонной температуры конкретной местности. Потери тепла через стены рассчитываются по отдельности, т.к. необходимо учитывать площадь остекления и дверных проемов. Потери через перекрытия без люков на чердак или в подполье вычисляют для всей площади как для единых конструктивных элементов.

Котел отопления выбирают с учетом того, что его мощности должно хватить для компенсации теплопотерь с 20-30 процентным запасом.

Порядок расчета тепловой мощности оборудования, которое будет использоваться для монтажа системы отопления, приведен в видео ролике в заключительной части статьи.

Системы водяного отопления

При всех внешних отличиях и различных схемах подключения, основной принцип работы систем водяного отопления одинаков. Нагретый в котле теплоноситель транспортируется по трубопроводу в отопительные приборы. Остывая, вода передаёт окружающей среде тепло, после чего возвращается в то место, где она будет нагреваться. Этот цикл повторяется снова и снова.

Естественная и принудительная циркуляция

В частных домах используют следующие виды отопительных систем, которые следует внимательно рассмотреть:

  • с естественной циркуляцией;
  • с принудительной циркуляцией.

Горячая и холодная вода имеют разную плотность – на этом основан принцип естественной циркуляции водных масс. Верхние позиции такой системы занимает теплая вода, а нижние – холодная. Остывая, теплая вода перемещается вниз, а нагреваясь – вверх. Вторым фактором, который обеспечивает естественную циркуляцию водных масс, является наклон, под которым осуществляется монтаж труб.

Преимуществом естественной циркуляции является её полная независимость от энергоснабжения. Недостатков же у неё гораздо больше:

  • небольшой радиус действия, не превышающий 30 м в горизонтальном измерении;
  • длительный период достижения рабочих температур во всех точках системы при запуске после длительного перерыва;
  • риск остановки работы из-за образования льда в открытом расширительном бачке.

Диаметр трубопровода должен быть достаточно велик по причине низкого циркуляционного давления в контуре. Этот фактор влияет также на выбор батарей, потому что современные радиаторы обладают слишком узким сечением, которое создаёт дополнительное сопротивление, противодействующее циркуляции «самотёком».

Для того чтобы дополнительно стимулировать движение теплоносителя трубопровод сооружают с уклоном так, чтобы на 1 погонный метр приходилось в среднем 3 мм. Правильный монтаж труб под нужным углом – задача непростая, но без её решения система будет функционировать значительно медленней и эффективней.

К дальним радиаторам гравитационных систем теплоноситель подтекает уже существенно остывшим. Чтобы сохранить температуру нагрева, следует использовать чугунные радиаторы. Чтобы сбалансировать разницу температур, у дальних батарей должно быть больше секций, чем у ближайших к котлу.

Принудительную циркуляцию обеспечивает насос. В схеме может присутствовать как один, так и несколько насосов. Использование нескольких насосов предпочтительнее: аварийное отключение одного из них не выведет из строя всё отопление. Теплоноситель циклично перемещается по замкнутому контуру, в который включен расширительный бачок, что исключает испарение воды.

Преимущества принудительной циркуляции таковы:

  • для монтажа отопления понадобится больше труб, но меньшего диаметра;
  • можно использовать радиаторы разных видов и теплопроводы с малыми диаметрами;
  • температуру отопительных приборов легче регулировать;
  • существенно расширен радиус действия благодаря искусственной стимуляции движения теплоносителя;
  • возможность использования нагревательных агрегатов с повышенными характеристиками теплоносителя.

Минус принудительных систем заключается в зависимости от энергоснабжения. Для того чтобы избежать казусов с полным бездействием отопления, рекомендовано запастись дизельным или бензиновым генератором. Кроме того к недостаткам можно отнести:

  • необходимость в точном расчете диаметра трубопровода, т.к. слишком узкие каналы резко повысят гидравлическое сопротивление, а при циркуляции по излишне широким трубам теплоноситель будет «шуметь»;
  • немалая стоимость сооружения из за практически двойной протяженности трубопровода, включения в схему одного или двух циркуляционных насосов, при необходимости повысительного насоса;
  • обязательное применение недешевых устройств для регулировки потока теплоносителя, его температуры и давления в системе.

Правильный выбор вида циркуляции зависит от индивидуальных особенностей и месте расположения строения, в котором будет монтироваться водяное отопление. Однако к схемам с естественным движением в последнее время стали все реже прибегать, используя их преимущественно в постройках для временного проживания. Чаще всего частные дома оборудуют системами с искусственным принуждением движения теплоносителя из-за существенно бóльших возможностей.

Системы с комбинированной циркуляцией

Комбинированная система может функционировать как в естественном, так и в принудительном режиме. Это значит, что при её монтаже необходимо, как и в случае с использованием естественной циркуляции, предусмотреть уклон труб на 3-5 мм на погонный метр, а также установку насоса, как для принудительной циркуляции. Обычно в такой схеме отопления присутствует твердотопливный котел.

Смысл применения комбинированной системы заключается в том, что она будет продолжать свою работу даже в случае отключения электроэнергии. А ведь внезапное прекращение работы отопления в зимний период грозит не только понижением температуры в помещении.

Элементы системы отопления могут просто выйти их строя, поскольку вода, расширяясь при замерзании, нарушит их герметичность.

Способы монтажа водяных отопительных систем

Рассмотрим две основных схемы монтажа отопительных систем.

Однотрубная система отопления

Конструкция трубопровода в однотрубном варианте характеризуется прямой последовательностью подведения теплоносителя к радиаторам. Теплоноситель заполняет и прогревает сначала первую батарею, затем следующую и так далее. От одной трубы к каждому радиатору подводится два патрубка: первый нужен для подачи теплоносителя, а второй – для отведения частично остывшей воды.

Особенность такой схемы состоит в относительно низком нагреве последней батареи по сравнению с первой, поскольку до неё вода «добирается», уже отдав часть своего тепла. Ещё одним минусом однотрубного варианта считается то, что прекратить подачу теплоносителя к одному конкретному радиатору, на случай него поломки, невозможно. Придется отключать всю систему.

Двухтрубная система и её разновидности

В двухтрубной схеме отопления, как уже понятно из названия, участвует не одна, а две трубы. При этом каждая из батарей одним патрубком присоединяется в магистрали, по которой подаётся теплоноситель, а вторым – к трубопроводу с обраткой. Получается, что для горячего и остывшего теплоносителя предусматриваются отдельные трубы.

Благодаря такой конструкции отопления вода во всех радиаторах имеет практически одинаковую температуру. Работу такой системы проще проконтролировать, отрегулировать и автоматизировать.

Двухтрубная система, в свою очередь, подразделяется на два вида:

  • с верхней прокладкой подающей трубы, т.е. с верхней разводкой;
  • с нижней прокладкой подающего трубопровода, т.е. с нижней разводкой.

Двухтрубные системы с верхней разводкой сооружают преимущественно в многоэтажных домах с чердачным помещением. Схемы с нижней разводкой в приоритете в частном малоэтажном строительстве, потому что позволяют по максимуму скрыть прокладку трубопровода и исключить или сократить число стояков.

Сравнительная характеристика однотрубной и двухтрубной системы отопления дана в видео материале, который расположен в нижней части нашей статьи.

Открытая и закрытая системы отопление

Кроме уже рассмотренных нами видов водяных отопительных систем имеется разделение на открытую и закрытую конструкцию.

Открытая система отопления состоит из котла (используется любой, кроме электрического), трубопроводов, радиаторов отопления и расширительного бачка, в который поступают излишки воды при её расширении в процессе нагревания. Бачок не герметичен, вода из системы может испаряться, поэтому её уровень нужно контролировать и доливать при необходимости.

Насос в открытой конструкции не применяется. Нагревательный котел располагается в её самой нижней точке, а расширительный бачок – в её верхней точке.

Закрытая конструкция герметична. В неё входят все те же элементы, что и в открытую. Но поскольку перемещение теплоносителя в ней происходит принудительно, обязательный список элементов дополнен циркуляционным насосом.

Расширительный бачок, входящий в состав закрытой конструкции, состоит из двух завальцованных частей, разделенных между собой диафрагмой. При возникновении излишка расширившейся жидкости в системе, она поступает в одну из камер бачка, продавливая диафрагму во вторую камеру, заполненную азотом или воздухом.

При расширении теплоносителя давление в системе повышается, часть бачка, наполненная водой, стремиться вытеснить и сжать газовую смесь. При превышении предельного значения давления в бачке срабатывает предохранительный клапан, сбрасывающий излишки теплоносителя.

Каждая из отопительных систем обладает собственными преимуществами и недостатками. Они отличаются рядом характеристик и подходят для различных объектов. Если нужно отопить небольшой частный домик или дачу, используют простую и надежную открытую конструкцию. Более сложная в монтаже и эксплуатации закрытая система чаще применяется в солидных коттеджах и в многоэтажных строениях.

Элементы отопительной системы

Поскольку мы собираемся монтировать водяное отопление в доме своими руками, нам необходимо иметь представление о составных элементах предполагаемой конструкции.

Выбираем подходящий котел

Котел – это сердце отопительной системы. Очень важно выбрать его правильно, поскольку именно от него во многом зависит надежность подачи тепла.

В зависимости от используемого в котле топлива различают следующие виды этих устройств:

  • Газовые. Этот котел наиболее популярен у потребителей. Он легко монтируется, работает без лишнего шума. Газ стоит относительно недорого и вырабатывает при сгорании много тепла. Но для его использования нужно получить разрешение, заказать монтаж подводящей магистрали и организовать в котельной вытяжную вентиляцию.
  • Электрические. Эти котлы наиболее безопасны. Место их установки не нужно дополнительно оборудовать. При их работе не образуется открытого пламени и продуктов горения, которыми можно было бы отравиться. Но коэффициент полезного действия этого устройства относительно невелик, электроэнергия стоит дорого, а энергоемкий котел требует наличия надежной электросети.
  • Жидкотопливные. В отличие от газовых, эти котлы снабжены горелками особого вида. Для этого оборудования нужна специальная котельная. Жидкое топливо быстро загрязняет котел.
  • Твердотопливные. В этих устройствах сгорают угольные брикеты и другие виды твердого топлива. Под эти котлы необходим специальный постамент.
  • Дровяные. Если вы готовы заготавливать дрова на весь холодный сезон, то можно воспользоваться и дровяным котлом.

Наиболее надежным считаются комбинированные котлы, в которых могут быть использованы разные виды топлива. Недостаток у такого оборудования только один – такие котлы дорого стоят.

Какими бывают радиаторы отопления

Чтобы не разочароваться в результате выполненных работ, нужно ответственно подойти к выбору радиаторов. Ориентироваться при этом следует не столько на эстетические качества, сколько на технические характеристики батарей. А технические свойства во многом зависят от материала изготовления этих изделий.

  • Стальными. Эти недорогие изделия слишком подверженные коррозии. Если летом, когда отопление не используется, воду из системы слить, срок службы стальных радиаторов может существенно сократиться.
  • Алюминиевыми. Эти привлекательные на вид радиаторы прогреваются достаточно быстро. Отрицательно на них влияют только значительные перепады давления. В частных домах эта опасность им не грозит.
  • Биметаллическими. Таким батареям от алюминия досталась стойкость к коррозии, а от стали – высокая теплоотдача.
  • Чугунными. Эти изделия стоят дорого, но и прослужат очень долго. Нагреваются они долго, зато и остывают продолжительный период времени. Значительный вес чугунных изделий не является помехой при их эксплуатации, но может замедлить процесс монтажа.

Существуют новые модели радиаторов, на внутреннюю поверхность которых нанесено защитное покрытие. Стоят такие батареи немного дороже, но потраченные на них деньги окупаются слихвой.

Как не ошибиться с трубами

Для монтажа отопительной системы потребуется много труб. Каким из них отдать предпочтение?

  • Металлические. Срок службы таких труб не слишком велик. Со временем изделия из металла могут проржаветь. Монтируются они с помощью резьбовых соединений.
  • Медные. Это очень дорогостоящий материал, но расходы на него себя оправдывают. Такие трубы надежны и долговечны. Они хорошо переносят повышение температуры и давления. Для их монтажа используют пайку – серебросодержащий высокотемпературный припой.
  • Полимерные. Это недорогой, но достаточно надежный материал, отличающийся устойчивостью к коррозии. Эти трубы может смонтировать даже непрофессионал. Прослужит же трубопровод из полимерных труб очень долго.
  • Металлопластиковые. В составе этих труб алюминий и пластик. Трубопровод из них собирают на резьбовых или прессовых соединениях. В качестве побочного результата высокого коэффициента теплового расширения этих труб, они могут потрескаться при резкой смене температуры воды.

Всё, что мы рассказали вам выше, касалось радиаторного водяного. Но вода в качестве теплоносителя может быть использована и в других отопительных системах.

Водяная система «Теплый пол»

«Теплый пол» может как успешно дополнить радиаторное водяное отопление, так и стать единственным источником обогрева помещений, если речь идёт о малоэтажном доме. Огромным преимуществом «Теплого дома» является то, что эта система обеспечивает условия, полностью отвечающие санитарно-гигиеническим нормам помещения. По высоте помещения воздух прогрет неравномерно: в верхней части комнат он холоднее, а в нижней – теплее.

Температура системы составляет всего 55°С, что отвечает номам проектирования. Монтаж труб «Теплого пола» осуществляется по всей площади пола каждого из помещений. Это довольно сложная работа, которая может быть качественно выполнена только на стадии строительства дома. Эксплуатация «Теплого дома» тоже вызывает ряд сложностей.

Плинтусная система отопления

Если монтаж «Теплого дома» затруднен, а радиаторы портят интерьер помещения, можно воспользоваться плинтусной отопительной системой.

При этом виде отопления монтаж труб осуществляется за плинтусом, то есть чуть выше уровня пола. При этом помещение, как и в случае с «Теплым полом» прогревается в правильной последовательности.

Одновременно происходит нагрев пола, что создаёт благоприятные условия в любое время года. Отопление под плинтус становится всё более популярным и постепенно входит в моду.

Дополнительные видео материалы

Правильно выбрать систему водяного отопления, которая будет максимально эффективна именно для вашего дома, поможет этот видео ролик, в котором сравниваются двухтрубная и однотрубная конструкции:

Когда вы уже выбрали подходящую для вас схему монтажа и готовы приступить к созданию водяного отопления своими руками, вам нужно будет выполнить расчет тепловой мощности оборудования, применяемого при монтаже системы. Посмотрите это видео и расчет не вызовет у вас затруднений:

Дом, в котором вы собираетесь жить круглый год, нуждается в отоплении в холодный период. Чтобы условия проживания были комфортными, нужно выбрать систему водяного отопления, наиболее подходящую для ваших индивидуальных условий. Мы надеемся, что сведения, которые содержатся в этой статье, помогут вам сделать правильный выбор. Ведь качественное отопление – это не только комфорт и уют. Это ещё и обязательное условие для сохранения вашего здоровья.

Интернет-энциклопедия по обустройству сетей инженерно-технического обеспечения

Материалы: http://sovet-ingenera.com/otoplenie/razvodka-o/sistemy-vodyanogo-otopleniya.html