Предисловие Самые распространенные системы водяного отопления в частных домах – водяные, так как они наиболее практичны. Да и принцип работы системы водяного отопления достаточно прост — конструкция представляет собой замкнутую систему, в которую входят нагревательный котел, трубопровод и радиаторы.

Если забота о тепле в квартирах с централизованным отоплением лежит на плечах коммунальных компаний, то жильцам загородных строений приходится решать проблемы самостоятельно. Самые распространенные системы водяного отопления в частных домах – водяные, так как они наиболее практичны. Да и принцип работы системы водяного отопления достаточно прост — конструкция представляет собой замкнутую систему, в которую входят нагревательный котел, трубопровод и радиаторы.

В нашем климате без систем отопления не обойтись. Самый распространенный вид отопления помещения тот, где в качестве теплоносителя используется вода. Исключения составляют дома, в которых зимой никто не проживает. Если в холодное время года водяную систему отопления не эксплуатировать, она замерзнет.

Водяная отопительная система состоит из элементов, каждый из которых выполняет определенную функцию:

• первичные нагревательные и отопительные приборы;
• трубопроводы;
• расширительные сосуды-баки;
• циркуляционные и подпиточные насосы;
• блоки безопасности;
• дренажно-спускные устройства;
• воздуховыпускные элементы и подпиточные приборы;
• запорная и регулирующая арматура.

Устройство системы водяного отопления является двухпоточным или циркуляционным и оснащено двумя трубопроводами. Один из них — подающий, по нему теплоноситель поступает в нагревательный прибор и отдает тепло. Второй — обратный, по нему теплоноситель возвращается к нагревательному прибору.

В качестве элементов системы водяного отопления используются стальные черные водогазопроводные трубы диаметром до 50 мм, электросварные и бесшовные трубы диаметром более 50 мм. Для отопительных установок применяются трубы, которые могут работать при температуре теплоносителя до 250 °С и избыточном давлении до 1,6 МПа.

Подбирать водогазопроводные металлопластиковые трубы следует по размеру, который обозначается в миллиметрах. Для бесшовных и стальных электросварных указывается толщина стенки изделия и наружный диаметр.

Монтаж труб системы водяного отопления частного дома

Монтаж газовых труб системы водяного отопления дома производится на резьбовых соединениях или посредством сварки. К строительным конструкциям они крепятся хомутами и стальными скобами и размещаются в местах пересечения стен и перекрытий в специальных гильзах. Тройники, муфты, крестовины и другие соединительные части газовых труб изготавливаются из чугуна или стали. Бесшовные и электросварные трубы соединяются с помощью сварки с установкой плоских фланцев. Соединение производится с использованием уплотнительных материалов. Для резьбовых соединений применяется лента и шнур ФУМ, покрытые силиконовой или вазелиновой смазкой, а также длинноволокнистый лен на белилах, свинцовом сурике или глете. Для фланцевых соединений используются паронитовые прокладки, листовая техническая резина, а также прокладочный или асбестовый картон.

Трубы и фитинги можно проложить в помещении двумя способами: открытым и скрытым. При открытой прокладке трубы используются как нагревательные элементы и учитываются в расчетах площади отопительных приборов. Скрытая прокладка производится в специальных каналах, бороздах, шахтах. Трубы заливаются отделочным раствором или закрываются фризовыми накладками.

Выбор подходящей схемы разводки системы водяного отопления является важной задачей при строительстве дома.

Чаще всего используются следующие схемы разводки:

• естественная или принудительная (насосная) циркуляция теплоносителя;
• двухтрубная, однотрубная, лучевая или «ленинградская» схемы.

Естественная и принудительная циркуляция

Для небольшого дома подойдет система водяного отопления с естественной циркуляцией. Основной принцип действия данной системы следующий: теплоноситель (вода) движется от отопительного котла к радиаторам и обратно под действием гидростатического напора, который образуется за счет разницы в плотности охлажденного и нагретого теплоносителя.

Нагретая в котле вода становится легче, благодаря чему поднимается по главному стояку вверх. От него по разводящим стоякам она попадает в отопительные приборы. Во время движения по трубам постепенно остывает и становится тяжелее. Затем охлажденная вода начинает движение вниз по обратным стоякам и общей обратной магистрали, теплоноситель возвращается в отопительный котел, где происходит вытеснение нагретой воды.

Поскольку вода охлаждается постоянно, то процесс естественной циркуляции происходит непрерывно. В системе из-за разницы температур воды образуется так называемое циркуляционное давление. Предельно допустимое значение горячей воды в системе не должно превышать +95 °С, а охлажденной — +70 °С. Чтобы не допустить чрезмерного охлаждения воды и уменьшения давления, главный стояк закрывают теплоизоляцией. Еще один показатель, который влияет на давление, — это высота расположения нагревательного прибора над котлом. Чем выше располагается прибор, тем большее циркуляционное давление необходимо для него. Оптимальное расстояние между отопительными приборами нижнего этажа и центром котла должно составлять 3 м.

Отопительные системы с естественной циркуляцией теплоносителя бывают с верхней и нижней разводкой.

К сожалению, система с естественной циркуляцией несовершенна:

• для оборудования нужны трубы большого диаметра, что приводит к повышенному расходу материалов и высокой стоимости установки;
• требует немалого расхода топлива;
• понадобится много времени, чтобы включить такую систему;
• в неотапливаемых помещениях система может замерзнуть;
• проложенные трубы большого диаметра выглядят неэстетично.

Чаще всего применяются отопительные системы с принудительной циркуляцией теплоносителя. В данной системе бесперебойное движение теплоносителя обеспечивается использованием циркуляционного насоса, который подключается к обратной магистрали. Вода в схеме с принудительной циркуляцией движется за счет разности давлений между прямым и обратным ходом. Такие отопительные системы удобно использовать в многоэтажных коттеджах. Для бесперебойной работы системы необходимо постоянное электричество.

Преимущества данной системы:

• большая теплоотдача;
• малые потери теплоносителя на испарение;
• возможность использования труб небольшого диаметра;
• возможность регулировать температуру воздуха в комнатах, а также мощность работы всей системы.

Двухтрубная система водяного отопления частного дома

Двухтрубная система водяного отопления для дома с прокладкой разводки под потолком, а обратного трубопровода — под нагревательными приборами. Вода поступает в подающую трубу, из нее проходит сквозь нагревательный прибор и следует в отводящую трубу.

Для лучшего циркуляционного давления в водяной системе отопления этого вида рекомендуется располагать котел ниже уровня нагревательных приборов — в подвале. Если такой вариант невозможен, циркуляцию воды увеличивают за счет ее охлаждения в трубах, которые расположены выше котла. Для этого отопительные трубы проводят в комнатах открыто. Изоляции подвергается только главный стояк. Установка котла производится в хозяйственном помещении недалеко от входа и от жилых помещений. Подводящий и отводящий трубопроводы для лучшего прохождения воды должны быть с уклоном.

В системе отопления используют такой элемент, как расширительный бак — сосуд емкостью 40-50 л. Расширительный бак устанавливают либо на чердаке, либо в отапливаемом помещении. К нему подводят воду от водопровода либо заливают вручную. Чтобы вода не переливалась через край, в бак врезают переливную трубу, которая отводит лишнюю жидкость в канализацию.

Схема горизонтальной системы водяного отопления: 1 — расширительный бак; 2— нагревательные приборы; 3 — запорная арматура; 4 — обводка дверей; 5 — спуск воды из системы; 6 — котел.

Для отопления дома может использоваться горизонтальная система водяного отопления. В данной схеме расширительный бак располагается непосредственно над котлом. Горизонтальную систему отопления эффективно применять при остеклении помещения по всему периметру. Вода поступает из котла в отопительный трубопровод. Жидкость проходит по всем приборам и следует обратно в котел. Чтобы увеличить циркуляционное давление, нагревательные приборы располагают повыше, при двухтрубной системе отопления устанавливается запорная арматура.

Однотрубная система водяного отопления частного дома

Обустройство двухэтажного дома двухтрубной системой водяного отопления не имеет смысла. На втором этаже всегда теплее, чем на первом, потому что там выше циркуляционное давление. Целесообразнее использовать однотрубную систему водяного отопления, которая обеспечивает одинаковое циркуляционное давление в нагревательных приборах на первом и втором этажах. Данная система потребует меньшего расхода труб и трудозатрат на их монтаж. Однотрубная система функционирует следующим образом: теплоноситель нагревается до определенной температуры и последовательно обходит все радиаторы и приборы отопления, отдавая каждому часть тепла. Построить данную схему проще всего, и на нее уйдет меньшее количество материалов, чем на обустройство двухтрубной системы.

Но у схемы есть и недостатки: теплоотдачу для каждого прибора отопления невозможно регулировать. Кроме того, по мере отдаления от котла теплоноситель будет остывать и, следовательно, отдавать меньше тепла.

Лучевая и «ленинградская» схемы водяного отопления

Лучевая схема отличается от других подводом воды к радиаторам. К каждому прибору отопления протягиваются две трубы для прямого и обратного тока воды. У таких труб нет соединений, но протяженность их гораздо выше, чем в двухтрубной схеме. Лучевая система требует балансировки перед началом эксплуатации.

«Ленинградская» схема помогает отрегулировать теплоотдачу для каждого радиатора и применяется в однотрубной системе. Батарею оборудуют запорной арматурой и шунтируют байпасом (обходной трубой меньшего размера). В этом случае теплоноситель будет циркулировать по контуру, даже если краны на батареях полностью закрыты.