Отопительные устройства

Всё потребляемое тепло уходит из дома через строительные конструкции: пол, стены, перекрытия, кровлю и окна (двери).

Наглядное изображение теплопотерь частного дома.

Понять насколько эффективна теплоизоляция можно воспользовавшись калькуляторами теплопотерь.

Пример. Одноэтажный дом 6х6 м с высотой стен 3 метра из керамзитобетонных блоков толщиной 40 см, перекрытый бетонной плитой 20 см. Площадь стен составит 72, площадь потолка — 36 м2. Разница между наружной и комнатной температурой 40оС (на улице -20, внутри помещений +20).

Без учёта окон и дверей, теплопотери через строительные конструкции составят примерно 20 кВт (8,7 через стены и 12,2 через перекрытие).

Во время выбора чугунных батарей особое внимание нужно обращать на размер, чтобы обеспечить максимальную эффективность работы отопительного устройства с минимальными потерями тепла.

Размеры таких радиаторов очень  разнообразны . Даже одинаковые по этому параметру чугунные изделия имеют разные высоту, глубину и ширину секции .

Размеры являются такими:

Радиаторы делят на:

Владеть информацией относительно того, сколько весит чугунный радиатор отопления, нужно по ряду причин. Например, если батареи приобретаются для установки во всем частном домовладении, требуется рассчитать грузоподъемность машины, перевозящей отопительные приборы, а также следует определиться с количеством грузчиков, которые будут их заносить в дом.

Для наглядности можно сравнить вес чугунных радиаторов устаревших образцов и современных аналогов из других материалов:

Существует множество вариантов отопительных коммуникаций закрытого типа. При выборе нужно отталкиваться от площади здания, планировки, количества этажей, размера комнат.

Самая простая замкнутая схема – однотрубная, где радиаторы последовательно присоединяются к одному подающему контуру, и горячая жидкость протекает последовательно сквозь них. Такая схема не очень удобна – при прохождении по отопительной ветке жидкость остывает, и последние теплоприборы нагреваются слабо. Поэтому конструкция подходит только для небольших домов.

Проектирование частного дома подразумевает расчет схемы отопительной системы, которая бывает открытой и закрытой (предполагающей установку расширительного бака). Второй вариант считается наиболее предпочтительным у владельцев коттеджей, так как дает возможность существенно экономить на потреблении ресурсов. Основное преимущество подобной системы заключается в том, что теплоноситель не контактирует с воздухом, значит, не подвергает оборудование коррозии.

Особенности и разновидности

Наиболее простой при монтаже и обладающий приемлемой эффективностью тип сети. К тому же отличается достаточно низкой ценой.

Данная система может работать как по принципу принудительной циркуляции теплоносителя (с насосом), так и в качестве самотёчной схемы.

Во втором случае движение жидкости будет обусловлено рядом физических законов и углом наклона труб.

Работа открытой сети состоит из двух этапов, которые постоянно следуют друг за другом:

Схема открытой системы теплоснабжения

Для работы любой водяной отопительной системы необходимо обеспечить циркуляцию теплоносителя по трубам. Нагреваясь в котле, горячая вода должна поступать в батареи и радиаторы для передачи тепла в помещения дома. Водяная система отопления с естественной циркуляцией не является исключением.

Схема отопления с естественной циркуляцией

Движение теплоносителя происходит за счет разности плотности в нормальном и в нагретом состоянии. При попадании в теплообменник работающего котла происходит повышение температуры воды и как следствие – уменьшение плотности. Так как удельная масса холодного теплоносителя выше – он начитает вытеснять нагретый. В результате этого образуется движение масс.

Если решено делать отопление открытого типа, то в качестве теплоносителя может использоваться только вода. Если в контурах с принудительной циркуляцией за движение жидкости отвечает насос, то при естественной циркуляции используются принципы термодинамики. Вода по трубам движется за счет разной плотности холодной и горячей среды, а также за счет уклона труб.

Излишки разогретого теплоносителя попадают в открытый расширительный бак. Благодаря ему автоматически стабилизируется давление.

Работа всей системы подразделяется на два этапа:

Преимущества отопления открытого типа:

Контур отопления — это совокупность элементов, предназначенных для обогревания жилища путём передачи тепла воздуху. Наиболее распространённым видом отопления является система, использующая в качестве источника нагрева котлы или бойлеры, подключённые к водопроводу. Вода, проходя через нагреватель, достигает определённой температуры, а после направляется в отопительный контур.

В системах с теплоносителем, в качестве которого используется вода, циркуляция может быть организована двумя путями:

Как выглядит схема отопления закрытого типа? Основная конструктивная особенность, которая и обуславливает название такой системы – ее герметичность.

Система отопления закрытого типа, схема которой включает элементы, часть из которых используется и в других типах отопления, выглядит так:

Двухтрубная система отопления представляет собой самую распространенную схему прокладки отопительных труб и подключения радиаторов. Она предусматривает использование двух труб – по одной осуществляется подача горячего теплоносителя, а по второй он отводится к отопительному котлу. Данная схема отличается высокой эффективностью и обеспечивает равномерное распределение тепла по всем обогреваемым помещениям.

Однотрубные системы отопления, в отличие от двухтрубных, обладают целым рядом недостатков:

Различие в работе однотрубных и двухтрубных систем отопления хорошо иллюстрирует данная картинка.

Любая из вышеперечисленных систем может быть «закрытого (независимого) типа». Это означает отсутствие общих участков, разобщенность между внутридомовым контуром отопления и наружными теплосетями. Вода внутри системы отопления дома (часто деаэрированная и содержащая антикоррозионные присадки) движется побуждаемая циркуляционным насосом. Нагревается она от первичной воды внутри водоводяного теплообменника (как и вода в контуре горячего водоснабжения).

Конструктивно проста зависимая схема системы внутридомового отопления, выполняющая смешивание обратного потока своей воды с высокотемпературной сетевой водой посредством смесительного устройства – водоструйного элеватора или насоса.

Число секций биметаллического радиатора отопления напрямую влияет на выбор схемы подключения. Например, для моделей, имеющих до 8 секций , оптимальным будет боковое, диагональное или нижнее седельное подключение . Если количество секций биметаллического радиатора отопления больше 8-ми , то стоит выбирать диагональную схему подключения .

Как выглядит схема отопления закрытого типа? Основная конструктивная особенность, которая и обуславливает название такой системы – ее герметичность.

Система отопления закрытого типа, схема которой включает элементы, часть из которых используется и в других типах отопления, выглядит так:

Основная особенность подобных систем (и чего не имеет открытая схема) – полная изоляция от влияния окружающей среды. В закрытую отопительную систему, сделать которую можно и своими руками, входят следующие элементы:

Пример узла подпитки системы отопления

Чем же обусловлено уменьшение объема воды в трубах? Главным источником ее утечки является превышение температурного режима работы. В результате этого происходит критическое расширение жидкости, после чего ее избыток в виде пара уходит через воздухоотводчик (закрытая схема) или открытый расширительный бак (гравитационная).

Установленный автомат подпитки системы отопления компенсирует недостаток воды, добавив нужный объем в магистраль. Но это не единственный случай, когда потребуется оперативное добавление теплоносителя в систему:

Если уже есть действующая система водоснабжения, то заполнение системы отопления идет предельно просто. Берем подходящий шланг, включаем его к крану залива и опорожнения системы (его ставят в котельной). Одного крана для этих целей хватает. Через него можно и слить систему, и заполнить. И второй конец шланга подключаем к разборному крану действующей системы водоснабжения. Открываем оба крана и заполняем систему.

Если же система водоснабжения еще не действует или было принято решение, что отопление будет функционировать на незамерзающем теплоносителе, обязательно потребуется насос. Насос может быть любой, подходящий по параметрам.

Это системы, в которых жидкость не контактирует с воздухом вне системы. Имеют насос для принудительной циркуляции воды и расширительный бачок с мембраной. Более подробно о системе отопления с насосной циркуляцией мы уже писали здесь . Бачок представляет собой герметичную ёмкость, которая внутри разделяется на две части резиновой мембраной. В нижней его части находится теплоноситель, а в верхней – воздух под давлением в полторы атмосферы. Он давит на мембрану, в результате чего в системе устанавливается постоянное давление в 1,5 атм.

Как показывает приведенная таблица сравнения теплоотдачи радиаторов отопления, самыми эффективными в плане мощности являются биметаллические нагреватели. Напомним, что они представляют собой алюминиевый оребренный корпус с находящимся внутри прочным сварным каркасом из металлических трубок для протока теплоносителя. По всем параметрам этот вид нагревателей пригоден для установки как в теплосетях высотных домов, так и в частных коттеджах. Единственный их недостаток – высокая стоимость.

Как правило, закрытая система отопления функционирует в автоматическом режиме. Из этого следует, что лучше отдавать предпочтение котлам с встроенной автоматикой. Такая система, после установки всех необходимых режимов работы, работает без вмешательства человека.

Наиболее оптимальный вариант, это использование газовых котлов. Подключив комнатный регулятор температуры, допустимо поддерживать температурный режим с точностью до одного градуса. Это удобно, а для человека это комфортно.