Система водяного отопления предоставляет возможность передавать разогретую воду к радиаторам, которые могут быть установлены в любом месте внутри здания. Это позволяет гибко распределять тепло по всему дому, учитывая его потребность. Котел может быть расположен в любом дополнительном помещении.
Нужно заметить, что водяное отопления весьма сложное, и в его создании должны участвовать специалисты – теплотехники, проектировщики, монтажники… Создание такой системы своими руками возможно, скорее, для небольших частных домов с использованием, так называемых, «народных» рекомендаций.
Принцип работы водяного отопления с самотечным движением теплоносителя
Содержание
Водяное отопление можно классифицировать по степени сложности.
Простейшая схема основывается на саморецеркуляции теплоносителя. Трубопроводы и радиаторы размещаются таким образом, что бы в них создавался естественных ток воды. Это движение возникает за счет разности масс теплой и холодной жидкости. Как известно теплая жидкость ( или газ) легче холодной и поднимается вверх, а холодная – опускается вниз.
Направление циркуляции воды следующее.
Нагретая в котле вода поднимается в самую высокую точку системы, откуда, по подающему трубопроводу опускается в радиаторы. Остывая в радиаторах, она движется по ним вниз к обратному трубопроводу, по которому возвращается снова в котел.
Что бы самотечная система водяного отопления функционировала нормально, необходимо, что бы в ней поддерживалась достаточно большая скорость движения жидкости. Для этого система должна соответствовать нескольким требованиям.
Требование к самотечному водяному отоплению
- Известно, что для поддержания нормальной скорости теплоносителя, разница температур между подачей (горячей трубой выходящей из котла) и обраткой (холодной трубой подводящей к котлу остывший теплоноситель) должна быть минимум 25 градусов. Система водяного отопления с самотечной подачей воды является саморегулирующейся. Чем холоднее в доме, и чем быстрее остывает вода, — тем выше ее скорость и больше скорость теплообмена между котлом и радиаторами. Теплоноситель отдает больше энергии в комнаты. Если остывание воды не значительное, — ее скорость движения уменьшиться, а температура поднимется. Это должно в свою очередь приводить к уменьшению энергоотдачи от котла за счет его регулирования автоматикой.
- Должно соблюдаться правило соотношения уровней котла и отопительных приборов. Греющая зона котла должна быть ниже центральной оси радиаторов, что бы холодная вода естественным образом стремилась в саму низкую точку, — к входу котла. Что бы выполнить это условие котлы в самотечной системе размещают как можно ниже, — или в приямке, или в подвальном помещении.
- Горячий и обратный трубопровод должны иметь разность высот начальной и конечной точек движения воды. Это значение должно быть таким, что бы средний уклон трубопроводов по ходу движения воды был не меньше чем 1:100. Конечно, по длине трубопроводы могут иметь какие угодно уклоны и изгибы, здесь речь идет только о среднем уклоне.
- Расстояние от котла до самого удаленного радиатора не должно превышать 30 метров (для уверенной работы системы, — рекомендуется не более 15 метров). Это требование вытекает из наличия сопротивлений движению воды. Только при указанных расстояниях (длинах трубопроводов) гидравлическое сопротивление трубопроводов не будет существенным препятствием для самоциркуляции воды.
- Также, с целью уменьшения гидравлического сопротивления, применяются трубопроводы повышенного диаметра и радиаторы с большой пропускной способностью. Рекомендуемые минимумы диаметров трубопроводов:
— на выходе из котла до расширительного бака – 50 мм;
— на разводку группы радиаторов 4 – 8 шт. (подача и обратка) – 40 – 32 мм;
— на подключение одного радиатора – минимум 20 мм.
- Вся система должна быть полностью заполненная водой. В ней не должно находиться воздуха. Только в этом случае возможно нормальное движение воды. Для обеспечения работоспособности, в систему вводится расширительный бачок, который устанавливается в самой верхней точке. В этом баке сохраняется резерв воды системы, а также к нему подводится технический трубопровод, через который, в случае превышения уровня воды при нагревании, осуществляется ее сброс в канализацию.
[/list
Схемы
Простейшая схема водяного отопления для небольшого дома приведена на рисунке.
Представленная схема предусматривает прокладку обратки у самого пола, а горячего трубопровода повыше. Самую высокую точку обычно делают в полуметре от потолка. Конечно, что бы не портить интерьер горячий трубопровод можно проложить и по чердачному помещению. Но в этом случае нужна его очень тщательная теплоизоляция. Также теплоизолируются и обратный трубопровод, если он уходит в неотапливаемые помещения (где располагается котел), или он оказывается ниже уровня пола. Вообще же располагать отопительные трубопровды в зонах не доступных для осмотра и ремонта, не рекомендуется.
Следующий рисунок показывает схему водяного отопления с естественной циркуляцией воды, но обратка здесь уже находится на уровне подачи. Подобное размещение применяется, если на пути обратки у пола имеются множество препятствий, а делать П-образные обходы дверных проемов неприемлемо.
На следующем рисунке показана схема размещения радиаторов и котла, которая может быть применена в теплом климате, где наружные стены и окна не подвержены воздействию низких температур (ниже 0 град С). А сами стены дома и окна имеют уровень теплоизоляции соответствующий нормативам.
Обратите внимание на компактное размещение радиаторов возле котла. Это сделано с целью максимально уменьшить гидравлическое сопротивление трубопроводов, что бы свести к минимуму его влияние при небольших температурах теплоносителя.
Следующая схема является наиболее адаптированной к применению в небольшом доме в холодном и умеренном климате.
Ей присущи следующие особенности.
- радиаторы всегда располагаются у внешних холодных стен, обязательно под окнами. Минимальная ширина отопительного прибора должна быть не меньше чем 0,6 от ширины окна. Таким размещением создаются, так называемые тепловые завесы холодному воздуху, идущему от окон.
- схема имеет два плеча, — по одному на каждую длинную холодную стену дома. Горячий трубопровод раздваивается на выходе из расширительного бачка.
- трубопроводы в комнатах располагаются на уровне радиаторов, что выглядит в интерьере более приемлемо и сокращает общую длину труб.
Особенности
Приведенные в качестве примера схемы отопления не могут быть просто так применены на практике. Для каждого дома должно проектироваться свое отопление, при этом учитываются множество технических параметров. Например, учитываются общие теплопотери дома, в т.ч. через ограждающие конструкции (двери, стены, окна…) и за счет воздухообмена, площадь дома, объем нагреваемого воздуха, размеры и размещение окон и их теплопотери,… и т.д. На основе расчетов составляется принципиальная гидравлическая схема системы отопления, выбирается мощность котла и его тип, составляется план размещения отопительных радиаторов. Таким образом, выполнение водяного отопления в доме своими руками весьма затруднительно. Если все же сделать отоление самостоятельно «по примеру», то нужно быть готовым к тому, что придется его переделывать и подганять с учетом недостатков, которые выявятся при эксплуатации.