Евгений Колосов - Инженерное оборудование для дома и участка
Плюсы системы водяного отопления с естественной циркуляцией воды (равномерное распределение температуры воздуха по всему дому; простота устройства и легкость эксплуатации; низкий уровень шума и вибраций; долговечность (до 50 лет)) нивелируются ее минусами (большим диаметром труб, влекущим расход стройматериалов и низкие эстетические качества; высокой стоимостью монтажа системы; значительными энергозатратами; отсутствием регуляции температуры воздуха в помещениях; риском замерзания теплоносителя на участках, идущих через неотапливающиеся помещения), наличие которых объясняет меньшую распространенность этой системы.
В последнее время в домах стали устанавливать настенные газовые котлы. В них находятся насос, предохранительный клапан, расширительный мембранный бак, пульт управления. Такие котлы бывают как одно-, так и двухконтурными. Первые только отапливают дом, вторые еще и снабжают горячей водой.
В отопительной системе с принудительной циркуляцией движение теплоносителя по трубопроводу обеспечивается работой циркуляционного насоса, подключенного к обратной магистрали. И в этой системе отопления подающая магистраль может иметь верхнюю и нижнюю разводку (рис. 57).
Рисунок 57. Система водяного отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя: а — верхняя разводка; 1) теплогенератор; 2) главный стояк; 3) расширительный бак; 4) подающая магистраль; 5)воздухосборник; 7) подающий стояк; 8) обратный стояк; 9) обратная магистраль; 10) циркуляционный насос; 11) расширительная труба
Главный элемент электрического котла — теплообменник (бак с тэнами внутри). В нем вода нагревается и по трубам циркулирует по дому. Электрокотлы бывают одно— и трехфазными, т. е. рассчитанными на напряжение 220 и 380 В соответственно.
Рисунок 57. Система водяного отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя (окончание): б — нижняя разводка; 1) теплогенератор; 2) подающая магистраль; 3) обратная магистраль; 4) подающий стояк; 5) обратный стояк; 6) воздушная линия; 7) воздухосборник; 8) расширительный бак; 9) циркуляционный насос; 10) расширительная труба
Плюсы системы водяного отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя: улучшенная теплоотдача; отсутствие потерь воды на испарение; применение труб небольшого диаметра со всеми вытекающими отсюда последствиями; незначительная разница между горячей и охлажденной водой (это продлевает срок службы теплогенератора, поскольку от него не требуется подогревать теплоноситель); возможность регулирования мощности системы, температуры в доме.
Жидкотопливный котел может работать исключительно на качественном топливе. Согласно российским стандартам, рынок реализует летнее (маркировка «Л»), зимнее (маркировка «З») и арктическое (маркировка «А») дизельное топливо. Температура воздуха при эксплуатации должна быть не ниже –5; не ниже –30 и не ниже 50 °C соответственно.
Система водяного отопления дома и с естественной, и с искусственной циркуляцией воды в зависимости от использующейся конструктивной схемы подразделяется следующим образом.
В зависимости от места прокладки подающей магистрали различают системы с верхней и нижней разводкой. В первом случае нагретый теплоноситель попадает в сток с чердака, во втором — из подвала. Однако для монтажа расширительного бака это не имеет значения — он всегда должен устанавливаться в самой высокой точке системы отопления, а теплогенератор — всегда на первом этаже или в подвальном помещении (рис. 58).
Рисунок 58. Схема двухтрубного водяного отопления: а — при верхней разводке; б — при нижней разводке; 1) главный стояк; 2) обратный трубопровод; 3) теплогенератор; 4) расширительный бак; 5) отопительные прибор; 6) перелив; 7) предохранительный трубопровод; 8) воздушная труба
По способу присоединения отопительных приборов к подающим стоякам системы отопления делятся на одно— и двухтрубные. Однотрубная система отопления лишена обратных стояков, функции магистрали, стояка и подводки совмещены, поэтому вода, отдавшая тепло, поступает в теплогенератор по подающим стоякам. Вода последовательно поступает к отопительным приборам и начинает остывать уже в приборах верхнего этажа, поэтому в отопительные приборы нижнего этажа попадает смесь нагретой и охлажденной воды. Есть две схемы монтажа однотрубной системы отопления: с замыкающими участками системы (в отопительные приборы верхнего этажа попадает не весь теплоноситель, а только его часть, остальная же течет к отопительным приборам нижнего этажа) и с проточной системой (теплоноситель последовательно поступает во все отопительные приборы верхнего, потом нижнего этажа, куда вода доходит совершенно охлажденная). Однотрубная система отопления более эстетична на вид, ее монтаж обойдется дешевле, но ее можно рекомендовать только для домов с объемным чердаком, в котором можно собрать систему с верхней разводкой. Однако однотрубная система более сложна в регулировании, например приходится устанавливать байпасы для перепуска воды через перекрытую батарею.
При двухтрубной системе отопления к каждому отопительному прибору подводят прямую и обратную трубы. По первой нагретая вода заходит в отопительный прибор, по второй, будучи охлажденной, вытекает из него. Трубы можно развести «звездой», при которой трубы подходят к каждой батарее от общей «гребенки», или «шлейфом», при котором прямая и обратная трубы обходят батареи одну за другой (рис. 59).
Рисунок 59. Варианты выполнения двухтрубной разводки: а — «звездой»; б — «щлейфом»; 1) прямая труба; 2) обратная труба; 3) батарея
Двухтрубная система водяного отопления позволяет с меньшими ухищрениями регулировать температуру в помещениях. Именно такую конфигурацию трубопровода можно рекомендовать для отопления дома.
По расположению стояков выделяют системы с вертикальными и горизонтальными стояками. В первых отопительные приборы независимо от этажа подключают к общему стояку; во вторых отопительные приборы каждого этажа имеют отдельный стояк.
По схеме монтажа ведения магистрали возможны два варианта — с тупиковой схемой и попутным движением теплоносителя в магистралях. Тупиковая система отопления предполагает прокладку циркуляционных колец разной длины: короткое доставляет теплоноситель к водогрейному котлу через ближайший к нему стояк, длинное — через наиболее удаленный стояк.
При попутном движении воды в магистралях циркуляционные кольца равны по длине, благодаря чему и циркуляционное сопротивление будет одинаковым. Система будет эффективно функционировать при условии нахождения всех стояков и отопительных приборов в одинаковых условиях, что достигается подключением циркуляционного насоса. Однако монтаж этой системы обойдет дороже, поскольку потребуется большее количество труб.
Таким образом, возможны различные конфигурации отопительных систем, что определяется особенностями дома (напомним, что мы разделили их на три типа).
Сделать выбор той или иной из них поможет таблица 3.
Таблица 3
Зависимость конфигурации системы водяного отопления от конструкции дома
Система водяного отопления дома, помимо системы разводки труб, включает теплогенератор, отопительные приборы и теплопроводы, к характеристике которых мы и перейдем.
Теплогенератор, или водогрейный котел, представляет собой агрегат, который в процессе сжигания топлива нагревает теплоноситель. Схема устройства современных водогрейных котлов одинакова: внутри металлического корпуса размещен теплообменник, отличия имеются исключительно в дизайне корпуса.
Теплогенератор — это наиболее сложная и поэтому дорогая комплектующая часть системы водяного отопления. Поэтому выбирать это устройство требуется очень тщательно, обращая внимание в первую очередь на такие параметры:
♦ вид топлива, на котором работает котел;
♦ номинальная мощность теплогенератора;
♦ функциональное предназначение устройства (для отопления, горячего водоснабжения или совмещает обе функции);
♦ уровень автоматики оборудования;
♦ материал, из которого выполнен теплогенератор;
♦ габариты, вес устройства;
♦ стоимость котла.
В настоящее время относительно дешевым топливом является газ. Он дает больше полезного тепла, чем другие виды топлива. Кроме того, он более экологичен; практически полностью сгорает, не оставляя сажи в топливнике; не требует запасания; легко поддается учету с помощью газового счетчика. Для металлического корпуса котла газ более практичен, поскольку он не страдает от коррозии и, следовательно, бывает более долговечным.
