Автономное отопление избавляет от зависимости от утвержденных нормативов расхода, ценной политики поставщиков тепловой энергии и их субъективного отношения к ситуации. Это дает возможность самостоятельно управлять процессом обогрева и поддерживать в доме комфортную температуру, экономя при этом ресурсы.
Если вы собственноручно установили обвязку котла отопления, то срок службы её будет длительнее, а затраты будут меньше. Вы никогда этим не занимались и слово «обвязка» на первый взгляд не понятно?
Не бойтесь большого количества труб, устройств и технологических стадий — после прочтения статьи эта работа станет вам доступна. Статья рассматривает схемы обвязки для напольного и настенного отопительного оборудования, содержит иллюстративные фото и советы специалистов по выполнению обвязки в домашних условиях.
Выбор мощности отопительного котла
Система труб и устройств, которые доставляют теплоноситель к радиаторам в системе отопления.
Для начала стоит определиться с мощностью отопительного котла.
На расчёт требуемой мощности отопительного устройства влияют многие факторы.
- объем здания;
- Число окон и суммарная площадь остекления.
- число и площадь дверных проемов;
- Теплоизоляционные свойства конструктивных материалов стен.
- степень утепления несущих конструкций;
- среднегодовая температура в регионе строительства;
- С какой стороны света выходит главный фасад здания, традиционно самый светлый благодаря большим окнам?
Существует среднестатистический показатель, позволяющий без сложных расчётов установить необходимую производительность.
В среднем по России для расчета допустимо принимать показатель в 1 киловатт на каждые 10 квадратных метров теплого помещения. К номинальной мощности котельного агрегата необходимо добавлять резерв, равный минимум 20 %.
Следует выбрать тип отопительного котла: автономный или с ручным загрузкой топлива.
Виды отопительных котлов
Котельные установки делятся на автономные и с ручным подводом топлива.
В зависимости от используемого топлива автономные котлы бывают…
- твердотопливные;
- электрические;
- газовые;
- жидкотопливные.
Стоимость отопления различается в соответствии с видом топлива, указанным в списке, где газовые котлы считаются наиболее экономичными в использовании.
Эти котлы оснащены автоматикой Поддержание заданной температуры теплоносителя. Работоспособность на протяжении всего срока службы, круглогодичная эксплуатация. настенного монтажа и напольного типа установки.
Котлами ручной загрузки называют устройства на твердом топливе, работающие на древесине, торфе и угле.
Поддержание необходимой температуры теплоносителя – это также задача человека.
Котлы устанавливаются на полу и комплектуются базовой автоматикой. Производят как одноконтурные, так и двухконтурные отопительные котлы. К двухконтурным котлам подключают водопровод для нагрева горячей воды.
№1 — особенности автоматического типа котлов
В подавляющем числе современных газовых котлов, предназначенных для автономного отопления, автоматический контроль температуры теплоносителя встроен.
В агрегате установлен теплообменник, который нагревается горелкой, работающей на жидком или газообразном топливе. Термодатчик котла непрерывно контролирует температуру теплоносителя.
Когда температура достигнет установленного значения, горелка погаснет, а нагрев остановится. Если температура теплоносителя опустится ниже установленного уровня, горелка снова зажжется.
Периоды разжигания и затухания могут встречаться довольно часто, это нормальное явление.
Большинство устанавливаемых котлов для отопления работают, нагревая теплоноситель при помощи газа или жидкого топлива.
Котлы пользуются высокой доверием благодаря широкому распространению газа.
Плюсы газовых и жидкотопливных котлов:
- простота обслуживания;
- Много систем безопасности, часто взаимозаменяемых.
- К комплекту принадлежит оборудование: циркуляционный насос и манометр.
Несомненным преимуществом является высокая эффективность работы, составляющая около 98%.
Есть и минусы:
- Без электричества вся система прекращает работу, что грозит разморозкой.
- высокая цена;
- циркуляционный насос работает круглосуточно;
- Допускается использование только в закрытых средах.
Установка автономного котла подразумевает непрерывные расходы на электричество из-за работы циркуляционного насоса, который функционирует постоянно, независимо от необходимости нагрева теплоносителя.
№2 — твердотопливные котлы ручной загрузки
В котлах, работающих на твердом топливе, загрузку и розжиг осуществляют вручную. Возможно регулировать степень горения в ограниченном режиме. Длительность работы зависит от времени сгорания одного заряда топлива.
Твердотопливные котлы – самый универсальный вариант. К преимуществам относят:
- независимость от электричества;
- Можно использовать в замкнутых и разомкнутых системах.
- низкая цена.
Эти агрегаты функционируют на наиболее распространенном топливе.
Есть существенные минусы:
- Обычно комплектуются минимумом техники.
- Необходимы постоянный контроль и наблюдение со стороны людей.
- имеют низкий КПД.
Для преодоления обычных «зимних» затруднений можно использовать два котла разного типа в одной системе отопления.
Автономный котел функционирует в обычных условиях, а при поломке газовой или электрической сети его дополняют твердотопливным отопительным устройством.
Данная конструкция предотвращает перегрев системы отопления и её замерзание. не замерзающего теплоносителя – антифриза.
Выбор схемы обвязки котла отопления сильно зависит от типа нагревательного агрегата.
Виды и схемы отопления
Система отопления направлена на передачу тепла от котла к радиаторам через циркуляцию теплоносителя.
Существует несколько способов реализации отопительного контура.
- открытая однотрубная схема;
- закрытая однотрубная схема;
- закрытая двухтрубная схема.
Двухтрубная закрытая система отопления самая совершенная, имеет наивысший коэффициент полезного действия. Но она является самой дорогой и сложной в установке.
При нагревании объем теплоносителя в системе отопления увеличивается, лишняя его часть поступает в расширительный бак.
При охлаждении теплоноситель сокращается в объёме, система отопления поглощает его из расширительного бака. В зависимости от организации расширительного бака, системы разделяются на открытые и закрытые.
Открытая схема отопительной системы
При функционировании системы расширительный бак остается доступным для воздуха. Расположение его такое: на самой вершине находится расширительный бак, затем радиатор отопления и, наконец, в самом низу котел.
Чем существеннее разность уровней расширительного бака и наивысшего радиатора системы отопления, тем предпочтительнее.
В открытых однотрубных системах циркуляция теплоносителя осуществляется самотеком благодаря разнице плотностей нагретого воды или смеси воды с антифризом.
Постепенно охлаждаясь, теплоноситель утяжеляется и опускается на дно системы.
Постоянно чередуются, создавая движение теплоносителя по кольцу отопительной системы.
Такая организация теплоснабжения имеет преимущества.
- самая простая схема;
- Теплоноситель перемещается естественным образом, поэтому отсутствует потребность в электроэнергии.
- Недостаточная реакция на критическое увеличение давления (например, при кипении).
Система с естественным движением теплоносителя потребует наименьших затрат, так как не нуждается в автоматике, перепускных клапанах и циркуляционном насосе.
К сожалению, есть существенные недостатки:
- Постоянное взаимодействие теплоносителя с воздухом вызывает образование загрязняющих веществ.
- возможность охлаждения теплоносителя в морозы;
- относительно медленная циркуляция теплоносителя;
- Радиаторы отопления не всегда нагреваются до одной температуры.
- необходим большой объем теплоносителя.
Открытая система обогрева вызывает усиленную коррозию труб и радиаторов из-за постоянного контакта теплоносителя с воздухом. Различные отложения ухудшают работу всей системы отопления.
С такими радиаторами работа системы неэффективна.
Открытая однотрубная система отопления Самый простой в исполнении, но наименее эффективный вариант.
Используется с печами ручного топки. Походит главным образом для отопления малых жилых домов до двух этажей.
Закрытая схема отопительной системы
При задействовании закрытой схемы отопления расширительный бак изготавливается из стали и вмещает резиновую грушу или мембрану, наполненную воздухом. Во время увеличения объема теплоносителя, груша сжимается, освобождая дополнительное пространство.
Принудительное движение теплоносителя ускоряет и выравнивает нагрев всех радиаторов отопления.
Благодаря специальным клапанам, теплоноситель освобождается от газов один раз во время работы системы. Трубопроводы остаются чистыми, и коррозия отсутствует.
Схема расположения котла и расширительного бака Место установки котла может варьироваться — подвал или первый этаж. Расширительный бак чаще всего размещают возле котла.
Преимущества закрытой системы:
- чистый теплоноситель;
- гарантированная циркуляция
- свободное расположение оборудования;
- минимальное количество теплоносителя;
- небольшой диаметр трубопроводов.
Закрытая система имеет недостатки: постоянно высокое давление и большую цену.
Закрытая однотрубная система отопления — доступное решение, совместимое с разными типами котлов.
Однотрубная система отопления
В зависимости от направления движения теплоносителя по трубам и установленным в систему устройствам, различают однотрубные и двухтрубные системы отопления.
В однотрубной системе отопления от котла к радиаторам идёт толстая труба подачи, которая доставляет горячую воду и собирает её уже охлажденной.
К магистрали подключены два тонких трубкой радиатора отопления. Одна трубка подаёт теплоноситель, другая — отводит его.
Теплоноситель движется через каждую батарею, отдавая при этом часть тепла.
Однотрубная категория делится на два подвида:
- ПроточнаяВ проточной схеме отсутствует подающий стояк в качестве конструктивного элемента. Радиаторы верхнего этажа связаны с радиаторами этажа ниже. В этой схеме неприменимы регулировочные краны, чтобы не преграждать путь теплоносителя к последующим приборам.
- С байпасамиЭтот вариант предусматривает соединение радиаторов стояками, но разделение их от контура замыкающими звеньями. Теплоноситель подаётся от стояка и распределяется по всем приборам частями, поступая практически одновременно во все, что снижает его охлаждение.
Система отопления с обходными линиями управляет температурой и допускает ремонт сломанного устройства без остановки всей системы.
В плане охлаждения теплоносителя проточная версия уступает по быстроте процесса, подобно тому, как и по скорости его остывания. Проточная модификация при этом проста в реализации.
При использовании однотрубной схемы в системе отопления с естественной циркуляцией теплоносителя не применяются обратные стояки, а подключение приборов осуществляется только через верхнюю разводку.
Двухтрубная система отопления
В двухтрубной системе отопления одна труба доставляет горячий теплоноситель, нагретый котлом. Другая труба принимает его в охлажденном виде и возвращает обратно в нагревательный агрегат.
Трубу, которая принимает поток, называют подачей. Трубу, которая собирает, – обраткой.
В наименее прогретом радиаторе температура теплоносителя самая низкая, поэтому давление его выше других. Циркуляция теплоносителя происходит активнее при большей разнице температур между подающей и return-подводкой.
Следовательно, холодный радиатор нагревается быстрее. Температура во всех приборах, соединенных одним коллектором, выравнивается.
Плюсы отопления с двумя трубами:
- Настройка температуры одного радиатора никак не затрагивает другие.
- гидродинамическая устойчивость всей системы;
- Просто подключаются устройства для регулирования температуры горячей воды.
- Трубопроводы можно укрыть под полом или в стене.
- высокая скорость и эффективность.
Существуют двухтрубные системы с верхней и нижней разводкой труб, а также с тупиковой и попутной транспортировкой теплоносителя.
Работают системы как естественным движением теплоносителя, так и принудительной циркуляцией с помощью насосов.
В системах с естественным движением теплоносителя ставят котел.
Из минусов можно выделить следующие:
- двойное количество трубопроводов;
- сравнительно высокая цена;
- Важность применения запорных и регулирующих устройств.
Несмотря на сложность конструкции, двухтрубная система чаще всего выбирается для работы с автономными котлами.
Разбор теплоносителя осуществляется через два коллектора.
Вместо сложных расчетов можно использовать опыт строительства в средней полосе.
Рекомендуется использовать трубы диаметром 50 мм для трубопроводов подачи и сбора, которые соединяются с котлами. Для стояков применяют трубы такого же диаметра.
Трубы для подключения батарей к подаче и обратке подбираются в зависимости от количества секций: 1,5ʺ для 25-35 секций, 1ʺ для 10-25 секций, 3/4ʺ для менее 10 секций.
Для создания эффективной и комфортной системы отопления с одним или несколькими котлами оптимально использовать двухтрубную систему.
Ее можно использовать на любых поверхностях. Совместима со всеми видами радиаторов и котлов. Тип системы отопления определяется необходимым балансом цены и качества, а также выбранным оборудованием.
Реализация системы отопления
Зная принципы и преимущества каждой схемы отопления, можно определить последовательность действий.
- выбор схемы отопления;
- выбор котла отопления;
- приобретение необходимого оборудования;
- монтаж.
Чтобы организовать систему открытого отопления с одним трубопроводом, нужно только устройство для измерения температуры (часто поставляется вместе с котлом) и расширительный бак, обычно сделанный своими руками.
Для замкнутых систем требуется минимум оборудования, которое будет описано ниже.
Шаг #1 — приобретение необходимого оборудования
В состав обязательного оборудования для закрытых систем отопления входят:
- расширительный бак;
- Клапан для сброса лишнего давления.
- циркуляционный насос;
- автоматический воздухоотводный клапан;
- В системе с двумя трубами для распределения теплоносителя используют коллекторы, которые также называют гребёнками.
- трубы.
Купчая отопительного котла для автономного водоснабжения позволяет обойтись без части оборудования. Предлагаемое устройство обычно включает циркуляционный насос, предохранительный клапан, расширительный бак и манометр.
Шаг #2 — монтаж котлов отопления
Котлы отопления изготавливают в напольном и настенном исполнении. Установка выполняется соответствующим образом.
Среди настенных котлов встречаются турбированные модели. Такие котлы заставляют отработанные газы выходить из камеры сгорания и подают воздух в эту же камеру.
В этих котлах топливо перерабатывается крайне эффективно, поэтому выхлопные газы обладают низкой температурой.
Удаление газов и подача воздуха осуществляются посредством коаксиальной трубы. Труба выходит наружу с небольшим уклоном, направленным горизонтально. Уклон нужен для стока конденсата во двор, а не в котел.
Для настенных котлов выбирают только обвязку закрытого типа из-за их автономной работы.
В остальных котлах, помимо напольных с ручным загружением топлива, отработанные газы выводятся через вертикальный дымоход. Его часть, устремлённая наружу, нуждается в утеплении, чтобы избежать образования конденсата.
Напольный твердотопливный котел отопления нуждается в прочном основании и площадке из негорючего материала (листа железа или керамической плитки). Схема обвязки напольного котла ручной загрузки может быть открытой или закрытой, однотрубной или двухтрубной.
Шаг #3 — выбор и монтаж расширительного бака
Несмотря на наличие расширительного бака в котле отопления, целесообразно установить и дополнительный. Объём последнего подбирают с учётом объёма теплоносителя.
Монтаж расширительного бака на стандартной гребенке с автоматическим воздухоотводным клапаном и манометром — хороший вариант.
Перед установкой расширительного бака требуется накачка воздуха до значения 1,5-2,0 атмосферы. Рекомендуется устанавливать бак рядом с котлом.
Шаг #4 — установка циркуляционного насоса
Применение доплнительного циркуляционного насоса определяется гидротехническими расчётами, его параметры устанавливаются по результатам этих расчётов.
Насос предназначен для работы при температуре до 60°C. Установка его на обратной трубе с более прохладным теплоносителем будет наиболее эффективной.
Для обеспечения безопасности, при превышении температуры теплоносителя до образования пара насос на прямой трубе остановится из-за остановки работы крыльчатки, что усугубит перегрев.
На корпусе циркуляционного насоса указано направление потока теплоносителя. Orientation of the circulating pump can be any, however rotor must always remain in a horizontal plane.
Шаг #5 — автоматические воздухоотводные клапаны
Образование воздушных карманов для удаления газов можно обеспечить одним клапаном. Воздух, растворяясь в теплоносителе, со временем будет выходить через него. Однако этот процесс медленный, и полное удаление газа может занять несколько месяцев.
Для правильной настройки система должна быть полностью развоздушена. Для ускорения этого процесса рекомендуется установить несколько автоматических клапанов.
Автоматические клапаны следует устанавливать на гребенках и коллекторах.
Шаг #6 — выбор места и монтаж коллектора
Коллектор предназначен для распределения теплоносителя между потребителями. Потребители – это теплые полы, радиаторы отопления и змеевики в ванных комнатах.
Коллектор — это труба с разветвлениями, количество которых равно числу подключенных потребителей.
В системе с двумя трубами число коллекторов не менее двух. Для каждой ветви установлена регуляция подачи теплоносителя.
При монтаже отопления в доме из двух уровней или больше, для каждого этажа проектируются собственные системы коллекторов. В случае наличия теплых полов требуется раздельная установка коллектора.
Коллекторы востребованы по нескольким причинам.
- Вследствие разницы гидродинамических сопротивлений трубопроводов, соединяющих ближайший и дальнейший радиаторы отопления.
- при различных характеристиках потребителей;
- для надежной настройки всей системы.
Разное гидродинамическое сопротивление может потребовать добавления дополнительного циркуляционного насоса в систему обогрева котла, например, на коллекторе теплых полов.
Регулировать коллекторы удобно благодаря их размещению в едином шкафу.
Шаг #7 —монтаж трубопровода
Установка труб отопления — следующий этап в обустройстве. Работы отличаются в зависимости от типа системы. Рассмотрим особенности сборки трубопроводов для однотрубной и двухтрубной систем.
Трубы для однотрубной системы
Для трубопроводов с одним контуром чаще всего используют стальные трубы.
Во время установки труб необходимо обеспечить уклон не менее 5 мм на каждый метр длины. Трубный наклон хоть и неблагоприятно сказывается на эстетике, но гарантирует эффективное движение теплоносителя даже при остановке циркуляционной помпы.
Для подключения радиаторов отопления в открытой системе используют трубы диаметром не менее 32 мм. Прямой и обратный трубопровод делают трубами большей толщины, не меньше 50 мм.
Трубы для двухтрубной системы
Для двухтрубной системы не нужны большие диаметры. Трубы могут быть изготовлены из разных материалов: полипропилена, металлопластика и прочих.
Важно, чтобы трубы выдерживали давление и температуру. Ввиду того что двухтрубная система не нуждается в естественной циркуляции, ее прячут в подвальное пространство или в стены. Все трубы следует изолировать для снижения теплопотерь.
Трубы, связывающие коллектор, имеют диаметр 20–25 мм; трубы для присоединения приборов отопления — 16–20 мм.
Каждый изгиб трубы создаёт гидродинамическое сопротивление, поэтому его лучше избегать.
Большая разность гидродинамического сопротивления ответвлений одного коллектора усложнит или вовсе сделает невозможным регулирование.
После сборки всех частей необходима проверка под высоким давлением. Давление должно быть стабильным не менее 24 часов.
После успешного прохождения испытаний систему отопления и обвязку котла завершают.
Выводы и полезное видео по теме
Сравнение различных систем отопления.
Ошибки при монтаже котлов.
Установка котельной с двухконтурным газовым котлом.
Правильный монтаж твердотопливного котла длительного горения.
На первый взгляд системы отопления могут показаться сложными, но принципы их работы весьма просты. Хорошо спроектированная и установленная система способна функционировать десятилетиями без какого-либо обслуживания.
Возникли вопросы по обвязке котла или подключению элементов системы? Задайте их в комментариях. А если вы недавно делали обвязку сами и хотите поделиться опытом, оставьте комментарий.