Системы отопления тупиковые и с попутным движением воды. В зависимости от направления движения теплоносителя в магистральных трубопроводах системы отопления могут быть тупиковыми и с попутным движением воды (рис. 65).
Рис. 65.Схема однотрубной системы отопления:
а — тупиковой; б — попутной; 1 — котел; 2 — расширительный сосуд; 3 — подающая магистраль; 4 — воздухосборник; 5 — перемычка; 6 — нагревательные приборы; 7 — обратный трубопровод; 8 — насос
В тупиковых системах отопления движение горячей воды в подающей магистрали противоположно движению остывшей воды в обратной магистрали. В тупиковой схеме длина циркуляционных колец не одинакова. Чем дальше от котла расположен нагревательный прибор, тем больше протяженность циркуляционного кольца, и, наоборот, чем ближе отопительный прибор расположен к главному стояку, тем меньше протяженность циркуляционного кольца.
В тупиковых системах добиться одинаковых сопротивлений в коротких и более отдаленных циркуляционных кольцах трудно, поэтому отопительные приборы, близко расположенные к главному стояку, будут прогреваться значительно лучше, чем отопительные приборы, удаленные от главного стояка. Кроме того, в некоторых случаях, когда ближайшие к главному стояку циркуляционные кольца имеют небольшую тепловую нагрузку, увязка циркуляционных колец становится еще более сложной.
Для того чтобы расширить применение тупиковых систем, сокращают протяженность магистралей и вместо одной системы большой протяженности делают несколько. В таких случаях обеспечивается лучшая горизонтальная регулировка системы.
В системах отопления с попутным движением воды все циркуляционные кольца имеют одинаковую протяженность, следовательно, стояки и нагревательные приборы работают в одинаковых условиях. В таких системах независимо от расположения нагревательного прибора по горизонтали в отношении главного стояка прогрев их будет одинаковый. Однако системы отопления с попутным движением воды применяют ограниченно, так как при их монтаже требуется большее количество труб, чем при монтаже тупиковых систем. Поэтому такие системы используют в тех случаях, когда невозможна увязка циркуляционных колец между собой.
Наиболее часто применяемые системы отопления в домах коттеджного типа
При радиаторном отоплении варианты подключения отопительных приборов могут быть самыми разнообразными: нижнее, верхнее, диагональное, боковое, с внутренней циркуляцией. Наиболее распространена и предпочтительна нижняя подводка, где наиболее полно реализуются все преимущества металлопластиковых трубопроводов, при этом трубы скрываются в конструкции пола или плинтуса.
В последнее время при выборе схемы системы отопления загородного дома предпочтение отдается коллекторной поэтажной разводке, а также ее комбинациям с однотрубной или двухтрубной (реже) системой. Коллекторная система самая прогрессивная система разводки и самая дорогая. К каждому радиатору подходят две трубы от распределительного коллектора. Трубы скрыты в конструкции пола и не портят интерьер. Коллектор устанавливают в центре дома в нише стены или помещают в шкафчик. Практически обязательным является создание принудительной циркуляции в системе, что достигается установкой одного или нескольких циркуляционных насосов. Это позволяет уменьшить разность температур теплоносителя на входе и выходе сети системы и тем самым повысить эффективность и регулируемость нагрева, а также избежать лишнего расхода материалов, упростить систему, сделать ее более компактной.
Интересно проследить за развитием наиболее распространенных в малоэтажном строительстве систем отопления.
• Однотрубная вертикальная система отопления с верхней разводкой. Подающую магистраль проводят по чердаку или под потолком верхнего этажа, при этом теплоноситель по вертикальным стоякам последовательно поступает в нагревательные приборы (рис. 66).
Рис. 66.Однотрубная вертикальная система отопления с верхней разводкой
При усложнении проектирования и монтажа системы установка замыкающих участков позволяет сделать систему регулируемой. При естественной циркуляции теплоносителя расширительный бак устанавливают в верхней точке системы на подающем стояке. Открытая однотрубная вертикальная система отопления (нерегулируемая, без замыкающих участков) применяется, если необходимо обеспечить естественную циркуляцию теплоносителя.
Преимущества:
— меньший расход труб.
Недостатки:
— невозможность отключения отдельных нагревательных приборов;
— без замыкающей перемычки и специальных фитингов невозможна регулировка температуры теплоносителя, но и при их наличии регулировка усложнена;
— на конечных участках теплового кольца приходится устанавливать увеличенные по площади радиаторы, так как теплоноситель доходит туда, уже потеряв первоначальную температуру.
• Двухтрубная вертикальная система отопления с нижней разводкой. Подающие и обратные тепловые магистрали проводят в полу или над полом нижнего этажа, теплоноситель поступает независимо в каждый радиатор. Для удаления воздуха из системы на верхних радиаторах устанавливают краны для выпуска воздуха (рис. 67).
Рис. 67.Двухтрубная вертикальная система отопления с нижней разводкой
Преимущества:
— система хорошо регулируется;
— возможно отключение любого нагревательного прибора;
— температура теплоносителя в каждом из радиаторов примерно одинаковая;
— на верхнем этаже отсутствуют стояки и подающая магистраль.
Недостатки:
— почти в два раза увеличивается протяженность трубопроводов по сравнению с однотрубной схемой.
• Двухтрубная горизонтальная система отопления. От главного стояка магистральные подающий и обратный трубопроводы прокладывают по периметру каждого этажа. Краны для выпуска воздуха устанавливают на каждом нагревательном приборе (рис. 68).
Рис. 68. Двухтрубная горизонтальная система отопления
Преимущества:
— сохраняются преимущества двухтрубной вертикальной системы;
— на всех этажах отсутствуют стояки (кроме главного стояка);
— возможно поэтажное отключение системы отопления;
— возможно применение радиаторов с нижним подключением, что наряду с прокладкой магистральных трубопроводов в конструкции пола или в плинтусе позволяет максимально уменьшить количество открытых труб и улучшить интерьер помещений.
Недостатки:
— необходимость применения компенсаторов при длинных ветках;
— усложнение эксплуатации ввиду наличия воздушных кранов на каждом нагревательном приборе.
• Двухтрубная поэтажная коллекторная система отопления. На главном стояке каждого этажа располагают коллекторы подающий и обратный. Подающий и обратный коллекторы замыкают между собой. Таким образом, теплоноситель циркулирует по малому кругу. От коллекторов подающие и обратные трубопроводы подводят под полом к каждому радиатору на этаже. Каждое из тепловых колец может быть снабжено собственным циркуляционным насосом и собственной автоматической регулировкой температуры теплоносителя, причем регулировка температуры на каком-либо тепловом кольце почти никак не отразится на других тепловых контурах. В связи с тем, что трубы отопления находятся в стяжке пола, необходимо на каждом радиаторе установить воздушные краны (рис. 69).
Рис. 69.Двухтрубная поэтажная коллекторная система отопления
Преимущества:
— сокращается количество соединений труб, а в любой системе металлопластиковых труб при дешевизне самих труб фитинги относительно дороги;
— всю систему отопления (кроме радиаторов) — трубы, коллекторы, фитинги — прячут в конструкции стен и полов;
— каждый из приборов отопления обеспечивается теплоносителем по собственному наиболее короткому для него кольцу.
Недостатки:
— самая большая протяженность трубопроводов радиаторной системы отопления.
• Коллекторная система отопления «теплый пол». Происходит отказ от радиаторов, замкнутые тепловые кольца прячутся в конструкцию пола (рис. 70).
Рис. 70.Коллекторная система отопления «теплый пол»
Как вариант: дополнительно к теплым полам может быть добавлена любая из выше перечисленных радиаторных схем отопления или дополнительное электроотопление.
Преимущества:
— все вышеуказанные преимущества радиаторной коллекторной системы отопления;
— тепловые потоки равномерно распределены по всей площади помещения, температура равномерно понижается по высоте помещения, что соответствует условиям комфортности, принятым СНиП.
Недостатки:
— самая большая протяженность трубопроводов системы отопления.
Совсем недавно наметился новый подход к монтажу систем отопления. Сразу за котлом в пределах этажа создают короткое первичное замкнутое кольцо, куда насосом подают теплоноситель. Насос котла перекачивает теплоноситель только по первичному кольцу. В нем делают отводы для питания ветвей с потребителями тепла: поэтажные ветки с радиаторами, теплые полы и т. п. — это вторичные кольца. Каждое вторичное кольцо снабжено своим насосом. Для согласования работы насосов первичного и вторичного колец отбор воды и ее возврат должен быть расположен рядом, не далее 300 мм друг от друга. Таким образом, общий участок двух колец служит расширительным баком для вторичного кольца, а температура теплоносителя на входе и выходе из котла балансируется, что существенно продлевает срок службы котла.
Котлы
Для выбора котла прежде всего необходимо определиться с его мощностью. Ее выбирают из приблизительного расчета: 1 кВт мощности котла на 10 м