Водяное отопление своими руками: все про водяные системы отопления

Первый запуск котла отопления

Порядок выполнения первого запуска котла перед началом отопительного сезона зависит от его модели и типа. Но несмотря на это выполняется визуальная проверка его состояния. Это один из важнейших этапов, предшествующий окончательному запуску отопление в частном доме.

Теплообменник является одним из наиболее «уязвимым» элементом котла. Его проверка является обязательной, ведь во время работы устройства он постоянно подвергается воздействию высоких температур. Наряду с задачей по запуску радиатора отопления, подготовка котла является одной из важнейших во время выполнения процесса.

Твердотопливный котел

Конструкция твердотопливного котла

До того как запуск системы отопления еще не состоялся – выполняется комплексный контроль состояния твердотопливного котла. Его поверхность очищается от ржавчины, проверяется работоспособность манометра и термометра.

Затем следуют такие этапы правильного запуска системы отопления:

• Очитка топки и зольника от сажи. Это можно сделать щеткой по металлу;
• Проверка состояния дымохода. Его труба должна быть надежно подсоединена к патрубку котла.

У пиролизных и пеллетных моделей тестируется работа электронного блока управления, вентиляторов и сопел. При корректном запуске системы отопления неправильное функционирование этих элементов может привести к резким температурным скачкам, что напрямую влияет на состояние других компонентов.

Газовый котел

Общая схема газового котла

До того, как выполнить запуск газового котла отопления — следует ознакомиться с его инструкцией. Для различных моделей порядок выполнения этапов может незначительно отличаться. Это связано с различными типами конструкции. В особенности это относится к конденсационным моделям, у которых во время работы нужно проследить правильное формирование конденсата. Без него нагрев вторичного теплообменника будет невозможен.

Как корректно запустить отопление с газовым котлом? После заполнения системы водой нужно сделать такие действия:

• Снизу котла есть вентиль, который перекрывает поступление воды в контуры. После завершения отопительного сезона он может быть перекрыт. Поэтому нужно его открыть – при этом показания манометра изменятся. Значение давления не должно превышать 3 атм;
• После нагрева теплоносителя нужно снова открыть подпиточный кран. Если в системе остались воздушные пробки – можно удалить их, используя краны Маевского. Давление в системе во время этого этапа может немного снизиться;
• Осуществлять запуск радиатора потопления по факту придется 2 раза. Первый – во время заполнения теплоносителем, а второй – при включении котла;
• Правильность функционирования котла контролируется значениями на приборной панели.

Итогом запуска отопления в частном доме должен стать стабильный температурный режим всей системы, а также отсутствие скачков давления в трубах.

Проверка элементов системы отопления

Нужно помнить о других элементах системы. Ведь без их корректной работы невозможно правильно запустить отопительную систему. Прежде всего следует проверить нормальное функционирование измерительных приборов – манометров термометров.

Работа защитных компонентов также должна быть проконтролирована. Правильный запуск системы отопления может быть сорван, если седла воздухоотводчика или спускного клапана не имеют возможности двигаться из-за ржавчины или известкового налета. Для этого нужно вручную открыть каждый из них.

В расширительном бачке контролируется давление воздушной камеры. Оно должно быть выше номинального в системе на 5-7%. Если конструкция бачка предусматривает возможность замены мембраны – нужно его разобрать и проверить ее состояние.

В настоящее время услуга по запуску системы отопления встречается очень редко. Указать хотя бы ориентировочные расценки невозможно – в большинстве случаев цена формируется в индивидуальном порядке. Ее размер напрямую зависит от текущего состояния системы и ее сложности.

В видеоматериале можно ознакомиться с технологией заливки системы отопления теплоносителем.

Отопление с использованием жидкого топлива

Жидкотопливное оборудование правильно устанавливать в зданиях, где применение и газа, и электричества невозможно или просто нецелесообразно (например, электросеть не выдержит такого мощного котла). Его достоинством также можно назвать независимость от электро– и газоснабжения. Хотя недостатки таких котлов обычно перевешивают преимущества:

• для топлива необходимо устройство специального пожаробезопасного резервуара;
• энергоноситель очень дорогой, и данный вариант получается максимально невыгодным;
• выделяются большие объемы продуктов сгорания топлива.

Электрические котлы

Электрическими котлами в системах водяного отопления пользоваться удобно и достаточно выгодно. А еще при этом обеспечивается высокая автоматизация процесса.

Однако скорость нагрева теплоносителя большинством электрокотлов не слишком высока – а если установить более мощное оборудование, может произойти перегрузка электросети.

Централизованная система отопления

Схема отопления многоквартирного дома

Намного сложнее устроена система отопления многоэтажного дома. Она представляет собой сложный комплекс, состоящий из распределительного (элеваторного) узла, стояков и отопительных приборов.

Подающая теплосеть характеризуется большим давлением воды в трубах и высоко температурой. Как устроено отопление в пятиэтажном доме, и каким образом происходит стабилизация этих параметров до приемлемых величин?

Устройство элеваторного узла

Распределительный узел в доме

Он предназначен для подключения дома к тепловой магистрали и является обязательным элементом в устройстве отопления в пятиэтажном доме. В нем предусмотрены механизмы подачи воды по внутренним сетям здания, есть зона уменьшения ее температуры до требуемого значения, а также здесь происходит нормализация давления.

Правильно устроенная система отопления в многоквартирном здании должна содержать такие компоненты элеваторного узла:

• Грязевики – уловители загрязняющих элементов в теплоносителе;
• Манометры и термометры;
• Датчик учета тепловой энергии.

После стабилизации теплоносителя до требуемых показателей он поступает во внутреннюю разводку труб для подачи в квартиры дома.

Внутренние трубопроводы отопления

Распределение горячей воды происходит с помощью стояков. Их может быть несколько — от 2-х до 8-ми, в зависимости от схемы отопления. В домах хрущевского проекта можно встретить 2-5 стояков, проходящих через одну квартиру. Такое обустройство значительно затрудняет организацию индивидуального теплового учета.

Подробнее узнать принцип работы отопления многоквартирного дома можно из видеоматериала:

Розливы и подводки

Для создания розливов и подводок хорошо подходят трубы из полипропилена, армированные алюминием или фиброй. Эти изделия ценятся за простой монтаж, не требующий специального оборудования. Кроме того, полипропиленовые армированные трубы долговечны и прочны, что всегда является положительным качеством. Конечно, можно использовать обычные полипропиленовые трубы, но армированные изделия имеют гораздо лучшее сопротивление разрыву, что в некоторых ситуациях может стать очень хорошим подспорьем.

Помимо достоинств, у полипропиленовых труб есть и минусы, главный среди которых – высокий коэффициент теплового расширения. Для ликвидации этой проблемы используются компенсаторы, которые представляют собой П-образные или круглые изгибы. Армирование позволяет снизить расширение до уровня, сопоставимого со стальными изделиями. Выбор материала для армирования зависит в основном от пожелания домовладельца. Фольга из алюминия, по распространенному мнению, предохраняет теплоноситель от контактов с кислородом, поскольку стенки трубопровода пропускают некоторое количество воздуха, но такое мнение может быть слишком преувеличенным. Использование стекловолокна в данном случае будет более выгодным, поскольку зачищать трубу при сварке от остатков расплавившейся фольги не придется – а это напрямую влияет на простоту и скорость монтажа.

Выбор труб подходящего диаметра тоже является актуальным вопросом, и отталкиваться тут приходится в первую очередь от типа используемой отопительной системы. Например, для отопительных систем, в которых используется естественная циркуляция жидкости, чаще всего используются трубы ДУ32, имеющие внешний диаметр 40 мм. В конструкциях, оборудованных насосом, можно применять трубы ДУ20 с внешним диаметром 25 мм.

Делать подводки к отопительным приборам можно из этих же труб, кроме тех случаев, когда используется коллекторная разводка: в таком случае для каждого радиатора предназначена своя пара труб, как правило, 16-миллиметровых изделий из сшитого полиэтилена. Практика показывает, что комбинирование лучевой разводки и теплых полов в помещении является довольно трудоемким занятием, и такая конструкция не получит звание «самое простое отопление частного дома», но существуют случаи, когда коллекторное подключение отопительных приборов и водяных теплых полов все же используется.

Отличительные характеристики

Если проводить сравнение с воздушным и электрическим обогревом, то водяное отопление прочно заняло лидирующие позиции благодаря многим факторам. В первую очередь, это доступная цена на материалы, работу и эксплуатацию системы, включая оплату за потраченный энергоресурс, чем не могут похвастаться остальные виды обогрева домов.

https://youtube.com/watch?v=7tOnKzLcV-U

Здесь мы можем отметить высокую теплоотдачу отопительных элементов, способствующую равномерному прогреванию комнат и установке комфортного климата. Также немаловажен тот факт, что теплоноситель можно подогревать при помощи любого вида топлива, что невозможно при электрическом обогреве.

Все работы по установке водяной системы легко выполняются своими руками и это тоже огромный плюс. С воздушными магистралями дела обстоят сложнее и, скорее всего, придется обращаться за помощью к специалистам.

Как работает отопление частного дома различного типа

То, как работает отопление частного дома, зависит от типа отопительной системы. Наибольшей популярностью сегодня пользуется газовое, водяное и воздушное отопление домов.

Газовое

Газ является одним из самых доступных, качественных и недорогих источников отопления. Газовое отопление бывает магистральным или автономным. В первом случае осуществляется подключение к центральному газопроводу. Для этого дом должен находиться возле него. Наибольшим спросом пользуется автономное отопление.

Газовое оборудование бывает разных видов. Тяга бывает естественной и принудительной. При обустройстве газового отопления с естественной тягой нужно оборудовать эффективную вытяжку. Особенности отопления дома газом заключаются в экологичности, безопасности и экономичности данного метода отопления. Оборудование отличается длительным сроком службы, возможностью регулировки температуры и энергонезависимостью.

Водяное

Одна из популярнейших и простейших отопительных систем, которая имеет вид замкнутой цепи с котлом в роли центрального элемента. Котел генерирует тепло, передавая теплоноситель по трубам к радиатору, после чего он возвращается обратно. В некоторых случаях вместо воды используется антифриз. Топливо бывает разным.

Непрерывный принцип работы отопления частного дома не требует затрат на дополнительный расход воды. Но для обогрева большой площади необходимо много топливных материалов и времени. Котел долго греется, но без дополнительного оборудования недостаточно эффективный.

Воздушное

Принцип работы отопления частного дома данного типа выглядит следующим образом:

• В специальную установку поступает холодный воздух, который затем нагревается до определенной температуры.
• Нагретый воздух по воздуховодам распределяется по комнатам.
• Поступающий воздух смешивается с комнатным, обеспечивая комфортную температуру.
• Совершая обратный цикл, остывший воздух идет в возвратные воздуховоды, а затем поступает назад в нагреватель.
• При достижении заданной температуры в комнате генератор автоматически отключается. Как только помещении остывает – он снова включается в работу.

Благодаря такому принципу работы отопления частного дома затрачивается небольшое количество ресурсов, обслуживание обходится гораздо дешевле.

Современные отопительные системы работают очень эффективно и долговечно, отлично вписываются в любой дизайн интерьера и не нуждаются в больших затратах. Но для того чтобы их работа была максимально эффективной, нужно правильно обустроить систему отопления с учетом множества особенностей и нюансов. Лучше всего доверить это опытным специалистам.

Оплата:

• 1. Стоимость оборудования оплачивается за 3-4 дня до начала производства работ;
• 2. Стоимость производства работ, оплачивается после завершения и подписания акта выполненных работ.

Дровяное отопление в Солнечногорске это обычное явление и не проблем местным жителям, благодаря тому, что район находится в зелёной зоне Москвы, и со всех сторон его окружает леса. Местные жители предпочитают дровяное отопление, потому что дровяные печи и котлы отопления являются самым экономным оборудованием, и наиболее привычным для этой зоны. Их надёжность и эффективность проверено годами, так как дровяное отопление является первым видом отопления, которое использовалось человечеством. Оно является естественным и потому, что при горении дрова вырабатывают такую же долю диоксид углерода, что и при гниении, только это происходит за уменьшенный период времени.

Гравитационная система отопления: диаметры труб

При выборе труб нам необходимо, чтобы они обеспечивали необходимый расход воды, а естественного циркуляционного давления должно хватать для компенсации потерь на трение о стенки и преодоление местных сопротивлений (тройники, отводы, вентиля и так далее).

Падение давления, вызванное трением определяется по равенству Дарси Вейсбаха:

Здесь:

• ΔP — падение давления на участке трубопровода.
• λ — коэффициент потерь на трение по длине участка. Табличная величина.
• L — длина участка.
• D — диаметр трубы на участке.
• V — скорость жидкости в трубе.
• ρ — плотность жидкости.

Общие потери давления в системе будут определяться как сумма потерь на всех участках труб и местных сопротивлениях (потери в местных сопротивлениях находятся по формуле

ΔP_{арматура} = ξ*(v²ρ/2), где ξ — табличные коэффициенты).

Об этом я писал в своей статье, посвященной гидравлическим расчетам.

Для того, чтобы появилась циркуляция, естественное давление циркуляции должно превысить общие потери давления в ГСО:

Δp ≥ ΔP + ΔP_{арматура}

Для того, чтобы сэкономить время, строители давно разработали специальные таблицы, которым можно быстро выбрать необходимый диаметр трубы.

Скажу сразу, что в ГСО металлическая труба начинается от 50-го диаметра, а пластиковые трубы могут использоваться начиная от диаметра 63 мм.

Их самым главным недостатком будет их цена. Кроме того, есть определенные сложности с их монтажом.

Тут нужно будет привлекать опытного человека, который сможет соблюсти все уклоны и прочие нюансы системы.

Закрытая система отопления в частном доме – плюсы и минусы

Такой тип тепловых коммуникаций имеет свои достоинства и недостатки, но положительных сторон у него гораздо больше.

Работает на воде и незамерзайке. Жидкий носитель не сообщается с окружающей средой, поэтому не потеряет своих свойств.
Замкнутая схема подходит для загородных домов и дач, которые отапливаются периодически.
Не требуется постоянный долив

Это важно для теплосистемы, работающей на покупном антифризе.
Расширительный бак можно установить в любом месте, а не только наверху здания. Его, как правило, ставят во вспомогательном помещении, где установлен котел.
Закрытость контуров позволяет минимизировать теплопотери, поэтому топливо расходуется экономно.
В замкнутом контуре легко поддерживать нужный уровень температуры и давления.
После включения котла комнаты быстро нагреваются, поэтому такую конструкцию используют в системе «умный дом».
Благодаря принудительной циркуляции, отопление устойчиво работает даже при небольших конструктивных погрешностях.
Требуются трубы и соединители меньшего диаметра, которые стоят дешевле.
Подходит для строений любой площади и этажности

Нужно только подобрать подходящую конфигурацию и правильно составить проект.

Недостатки ЗСО:

• Энергозависимость – для работы насоса требуется электричество, поэтому на случай отключений придется приобрести генератор.
• Необходимость установки расширительного бака заводской конструкции. Приспособить канистру, бачок или другую емкость, как в открытой схеме, не удастся.
• Требуется контрольная группа – манометр и клапаны для сброса воды и воздуха.

Тип системы

Ознакомившись со способами циркуляции теплоносителя по магистралям, стоит знать, что контур системы водяного отопления может быть однотрубным, двухтрубным и коллекторным. Рассмотрим все три варианта более подробно.

Одна труба

В данном случае вода последовательно передвигается от радиатора к радиатору, при этом по дороге теряя температуру, отчего каждая следующая батарея будет холоднее.

Это негативно сказывается на достижении комфортного климата в комнатах.

Две трубы

Для такой схемы характерно более качественное отопление помещений. Здесь предусмотрен монтаж двух труб, которые подведены к каждому радиатору. Одна из них снабжает батареи горячим теплоносителем, а вторая отводит остывшую воду обратно к котлу, таким образом, потери тепла будут минимальными.

Коллектор

Самый эффективный вариант, при котором обязательным элементом является коллектор, отдельно подводящий трубу с горячей водой к каждому обогревательному элементу. Другая труба возвращает остывший теплоноситель обратно.

Учитывая такую особенность можно проводить ремонт и устанавливать температуру каждого радиатора отдельно, не выводя из эксплуатации весь контур. К сожалению, здесь значительно увеличивается расход труб и возникает необходимость проведения работы по установке коллекторного шкафа.

Автономная система отопления — принцип работы и основные узлы

Любая автономная отопительная система включает в себя следующие основные узлы:

Генератор тепла. Представляет собой устройство, преобразующее электрическую или энергию сгорающего топлива в тепловую, при этом в теплогенераторе одновременно происходит передача тепловой энергии теплоносителю. В качестве теплового носителя используются две основные формы окружающей среды — воздушные массы и жидкость. Чаще всего в системах обогрева применяют очищенную дистиллированную воду, обладающую наивысшим коэффициентом теплоемкости, то есть способностью переносить и накапливать энергию, все другие жидкости, в том числе и незамерзающие антифризы, значительно уступают воде по данному показателю.

Для преобразования топлива в тепловую энергию и передачи ее носителю происходит процесс его сгорания в отопительных котлах, если используется электричество, нагревание теплоносящей среды осуществляется за счет разогрева материала с большим электрическим сопротивлением переменному току и его взаимного теплового обмена с рабочим телом.

Теплопроводная магистраль. Нагретый в котле теплоноситель подается к теплообменным приборам по трубам, ранее повсеместно использовался стальной трубопровод (реже медный из-за высокой стоимости), с развитием химической промышленности сталь постепенно вытесняют трубы из полимеров: полипропилена ППР, сшитого полиэтилена и металлопласта РЕХ.

Полимерные трубы благодаря своей гибкости и эластичности сделали возможным монтировать в зданиях многоконтурные теплые полы с водяным обогревом, что было нереально осуществить при наличии металлических трубопроводов.

Теплообменные приборы. Теплоноситель от котла по трубам поступает в теплообменные приборы, которыми в большинстве случаев являются радиаторы, жидкость проходит сквозь них и отдает тепло воздуху благодаря большой площади корпуса теплообменника. Для повышения или снижения тепловой отдачи предусмотрена возможность изменения конфигурации батарей за счет добавления или снятия отдельных секций, материалом изготовления радиаторов являются сталь или алюминий, обладающие хорошей теплоотдачей (высоким коэффициентом теплопроводности).

Рис. 4 Воздушный конвектор – принцип работы

О различных элементах системы отопления

Все используемые комплектующие для систем отопления могут быть разделены на несколько различных групп.

Котельное оборудование

К нему можно отнести:

• водогрейный котел;
• расширительный бак;
•  насос;
• горелку;
• автоматику управления работой и обвязку котла.

Так, котел определяется по доступному виду топлива, расширительный бак в зависимости от типа системы может быть открытым или закрытым, что опять же определяется системой отопления. Все эти вопросы – какое оборудование для отопления дома будет использоваться, должны быть решены на этапе проектирования.

Достаточно отметить, что при выборе системы отопления, в которой используется естественная циркуляция, дополнительный насос не требуется, так что правильная постановка задачи, какой она должна быть, позволит значительно сократить затраты на ее создание. В то же время комплектующие для отопления частного дома должны подбираться под параметры конкретных условий работы на этапе проектирования.

Отопительные приборы

Они являются не менее значимой частью системы отопления, чем котел. Достаточно сказать, что именно они непосредственно обогревают помещения. На сегодняшний день применяемые нагреватели для отопления обычно делятся по виду материалов, используемых при изготовлении. Как правило, это радиаторы:

• алюминиевые;
• биметаллические;
• стальные;
• чугунные.

Алюминиевые радиаторы	Биметаллические радиаторы
Стальные радиаторы	Чугунные радиаторы

Трубы

Не менее обширен выбор подобных компонентов системы отопления. Наиболее используемыми как материалы для отопления частного дома являются:

• металлические, в том числе
• стальные;
• медные;
• оцинкованные;
• нержавеющие;
• полимерные, в том числе:
• полиэтиленовые;
• металлопластиковые;
• полипропиленовые;
• армированные.

Выбор того или иного типа труб во многом зависит от возможностей создателя системы отопления. Так, медные при всех своих достоинствах дороги, то же самое относится к нержавеющим и оцинкованным трубам. Во многих случаях определяющим становится выбор способа их соединения, металлические чаще всего требуют сварки или пайки, а также использования резьбовых соединений, что подразумевает обладание определёнными навыками. Кроме того, такие трубы тяжелы и неудобны в работе. Но зато они обладают высокой механической прочностью

Стальные трубы	Медные трубы
Полипропиленовые трубы	Металлопластиковые трубы

Поэтому, выбирая материалы для отопления, такие как трубы, необходимо учесть множество дополнительных факторов, в том числе далеко не маловажным будет их цена. Во многом она зависит от выбранного типа разводки – двухтрубная или однотрубная.

Запорно-регулирующая арматура

Должна рассматриваться как неотъемлемая часть системы отопления. Ее предназначение – регулировка температуры, которая может осуществляться изменением потока теплоносителя как на выходе из котла отопления, так и на любой точке трубопровода. С этой целью используются различные комплектующие, для отопления в качестве регулирующих элементов применяются:

• вентили, шаровые краны и задвижки;
• редукторы давления;
• датчики давления и потока;
• воздухоотводчики и поворотные заслонки;
• обратные клапаны;
• предохранительные, запорные и балансировочные клапаны;
• манометры;
• термостатические устройства.

Подобная арматура устанавливается в необходимых местах, начиная от обогревательных котлов и заканчивая непосредственно радиаторами отопления.

Фильтры

Рассмотренное оборудование для отопления дома будет неполным, если обойти вниманием такой его компонент, как фильтры. Они препятствуют попаданию мусора в котел и обеспечивают поступление в него чистой воды. Конструктивно они могут быть разной формы (косые, прямые) и разного диаметра, позволяющего использовать их в любых трубопроводах

Конструктивно они могут быть разной формы (косые, прямые) и разного диаметра, позволяющего использовать их в любых трубопроводах.

Что такое конвекция

Конвективный обогрев задействует самые простые законы физики, согласно которым нагретый воздух становится более легким и поднимается вверх. На этом принципе построен каждый отопительный конвектор, независимо от того, от чего он питается. Как показывает практика, такая схема обладает высокой эффективностью – в жилых помещениях становится тепло, причем сравнительно быстро.

Конвекторное отопление позволяет обогревать помещения любого назначения – это могут быть жилые комнаты, детские комнаты, коридоры и фойе, кухонные помещения, ванные комнаты и туалеты, крытые балконы и лоджии. Оно греет за счет нагретого воздуха, быстро насыщая теплом отапливаемые помещения. Давайте посмотрим, как происходит процесс прогрева:

Все конвекторы работают по одному принципу — они создают циркуляцию воздуха в помещении, постепенно прогревая его.

• Обладая большой площадью рабочей поверхности, нагревательный элемент нагревает находящийся вокруг него воздух;
• Теплые воздушные массы поднимаются вверх, покидая оборудование (или просто отправляясь вверх, если используются радиаторы отопления конвекторного типа);
• На место ушедшего вверх воздуха поступают холодные воздушные массы.

Процесс повторяется до тех пор, пока конвекторное отопление не прогреет весь воздух в помещениях.

Нагревательные элементы могут работать от электрической сети или за счет сжигания газового топлива. Батареи отопления конвекторного типа работают за счет поступающего в них теплоносителя. Кстати, батареи лишены корпусов, в отличие от тех же электрических и газовых конвекторов. Но принцип действия у них аналогичный – прогрев осуществляется за счет нагревающегося воздуха, а тепловое излучение от них очень слабое.

Основной принцип работы отопления частного дома

Отопительная система частного дома имеет замкнутую конструкцию. Простейшая схема разводки представляет собой кольцо из труб, а также ряда важных элементов (котел, трубы, радиаторы).

Принцип работы отопления частного дома довольно простой:

• В нагревательном котле циркулирует теплоноситель, в роли которого чаще всего выступает водопроводная вода.
• Нагретая вода поступает по трубам в радиаторы, прочие приборы отопления.
• Отопительные приборы обеспечивают обогрев помещения.
• Теплоноситель отдает свою энергию, возвращаясь затем в котел для нагрева.

Такой цикл повторяется снова и снова, обеспечивая беспрерывный обогрев всего жилого дома.

Главный принцип работы отопления

Любой вид отопительной системы является замкнутым. В простом варианте любая схема разводки может быть рассмотрена как кольцо, состоящее из труб. В нем циркулирует горячая жидкость от нагревательного котла в приборы отопления, находясь в них какое-то время. Теплоноситель отдаёт при циркуляции тепловую энергию, и вновь направляется внутрь котла для нагрева. Цикл периодически повторяется.

Любая схема отопления включает в себя:

• Нагревательный котёл
• Соединительные системные трубы
• Радиаторы или аналогичные приборы отопления
• Арматуру
• Расширительный бак
• Циркуляционный насос

Расчет гравитационной системы отопления

Расчет параметров гравитационной системы отопления

Если вы собрались сделать гравитационную систему отопления, то вам необходимо сделать хотя-бы минимум расчетов. А лучше вообще сделать полноценный проект.

Это будет идеал и если ваш бюджет потерпит такие траты, то я их весьма рекомендую.

Возможно уже на этапе проекта инженер выявит возможные сложности в реализации и вам удастся избежать переделок. Итак, давайте начнем рассматривать формулы!

Первая формула, которая нам понадобится:

p_ниж = p_вер + ρgh

Расшифровывается она следующим образом:

• p_ниж — давление на нижнем уровне.
• p_вер — давление на верхнем уровне.
• ρ — плотность жидкости.
• g — ускорение свободного падения 9,8 м/с².
• h — разность высот между уровнями.

По этой формуле определяется гидростатическое давление в системе отопления. Из нее следует очевидный вывод, что давление в системе будет тем больше, чем больше ее высота.

Но теплоноситель (в частном случае вода) циркулирует по ГСО  и этот момент учитывает равенство Бернулли, которое выглядит так:

p =  (ρv²/2) + ρgh

Уравнение Бернулли показывает, что полное давление зависит не только от высоты, но и от скорости движения жидкости в системе.

Однако, вклад гидродинамического давления в полное значительно меньше, чем гидростатического (менее 5%) поэтому им пренебрегают для простоты расчетов.

Как известно, циркуляция в ГСО происходит из-за разности давлений, создаваемых горячей и холодной водой.

Эта разность называется естественным циркуляционным давлением и вычисляется по следующей короткой и простой формуле:

Δp = p_хол — p_гор =  gh(ρ_хол — ρ_гор).

Расшифровывается это так:

• ρ_хол — плотность холодной воды.
• ρ_гор — плотность горячей воды.
• Δp — естественное циркуляционное давление.

Плотности воды при определенных значениях температуры являются справочными величинами, которые просто узнать из справочников.

Эта формула подходит для расчета естественного циркуляционного давления в одноэтажном доме, где имеется один центр охлаждения. в двухэтажном доме таких центров будет уже 2 и формула примет следующий вид:

Δp = g〈h1(ρ1 — ρ_г) + h2(ρ2 — ρ_г)〉,

где:

• h1, ρ1 — уровень центра охлаждения плотность воды на первом этаже.
• h2, ρ2 — уровень центра охлаждения плотность воды на втором этаже.

После расчета естественного циркуляционного давления необходимо рассчитать расход воды.

Делается это следующим образом:

G = Q/(C•Δt)

Расшифровка здесь такая:

• G — расход теплоносителя кг/сек.
• Q — количество теплоты, генерируемое котлом.
• С — удельная теплоемкость.
• Δt — разность температур между горячим и остывшим теплоносителем.

Для наглядности предлагаю посмотреть короткое видео с примером расчета ГСО:

Этапы установки водяной отопительной системы

Систему водяного отопления необходимо планировать на основе места размещения основного ее элемента – котла. Сам котел ставится еще до планирования разводки труб. Если котел громоздкий – то для него делается бетонный постамент высотой в 4-5 см. Подставка также может быть сделана из листа железа с асбестом сверху. Сразу после того, как постамент готов, котел соединяется с дымоходом, а все соединения замазываются глиной (но не цементом!).

Котельная частного дома

Помните, что в помещении, где будет размещен котел, должна быть хорошая вентиляция – или естественная, или принудительная. Отверстие вентиляции можно оборудовать жалюзями для того чтобы они помогали регулированию потока воздуха.

Только после того, как вы выдержали расстояние, указанное в руководстве, можно вести трубопровод уже металлопластиковыми трубами, но введения в котел должны быть только металлическими трубами. Трубы, вводящие воду в котел, должны иметь такой же диаметр, как и выводящие. Нельзя пользоваться переходниками!

Водяное отопление частного дома: схемы монтажа своими руками

Качественная отопительная система — один из самых важных факторов комфортного жизнеобеспечения в домах. Сложно представить себе жильё, в котором отсутствуют обогревательные приборы. Ещё не так давно большинство жителей нашей страны использовали для обогрева домов дровяные печи. Естественно, что в наше время постоянного прогресса такая система стала неактуальной и её всё чаще заменяют более современным водяным отоплением, работающим на газе.

Водяное отопление в частном доме основано на принципе циркуляции теплоносителя по трубопроводу и отопительным радиаторам. При этом движение воды происходит от основного обогревательного элемента — котла по всем узлам системы, после чего остывший теплоноситель возвращается обратно в отопительный прибор для повторного нагрева. При этом схема обвязки отопления не так уж и сложна и поэтому под силу для самостоятельного воплощения. Но перед этим нужно ознакомиться с особенностями проведения монтажных работ.