Принцип автономного водяного отопления дома удивительно прост. Вода или антифриз нагреваются в котле с помощью дров, угля, газа или электрических нагревателей. Различная плотность горячей и холодной воды вызывает ее движение по системе трубопроводов: более легкая горячая вода поднимается по стояку к нагревательным приборам — радиаторам, регисторам, конвекторам. Отдавая тепло, жидкость охлаждается и по обратному трубопроводу поступает в котел. Иногда, чтобы увеличить скорость циркуляции теплоносителя, используют (с помощью небольших насосов) систему принудительной циркуляции жидкости в замкнутом обогревательном контуре.
Нормальное функционирование системы в режиме естественной циркуляции требует разности температур на выходе и входе котла 20-25°С (например, 90°С и 70°С).
Система водяного отопления, использующая естественную циркуляцию жидкости, приведена на рис. 135.
Рис. 135. Одна из схем водяного отопления 1 — котел; 2 — нагреватель; 3 — сливной кран; 4 — общая магистраль; 5 — нагревательные приборы; 6 — стояки; 7 — разводящая магистраль; 8 — расширительный бак; 9 — главный стояк; 10 — труба для перелива
На этом рисунке котел размещен на уровне первого этажа. Однако наиболее интенсивная циркуляция жидкости происходит при большом перепаде высот между котлом и нагревательными приборами (около 3 м), а это означает, что котел выгоднее разместить в цокольном этаже или подвале. Но в этом случае нельзя использовать нагрев газом, так как подводка газа в подвальные помещения запрещена.
Приведенная на рис. 135 система — открытая, сообщение с атмосферой происходит через расширительный сосуд (бак). Этот бак устанавливают в наивысшей точке дома, вертикально над котлом. Обычно объем бака 20-30 л (его можно изготовить из обрезка трубы диаметром 20-30 см), иногда в бак монтируют поплавковый сигнализатор уровня.
Диаметр подводящих труб зависит от количества радиаторов, их удаленности от котла. Обычно для стояка используют трубы диаметром 4-5 см; для горячей, холодной магистрали и подводки к радиаторам — 2-4 см; резьбовые и сварочные соединения, уплотнение стыков — паранитовые. Горячую и холодную магистраль прокладывают с уклоном 0,005-0,01° по направлению движения теплоносителя.
При проектировании водяного отопления в доме вам необходимо выбрать тип водонагревателя, число и тип нагревательных приборов, диаметры труб и т.п. Точный расчет всей системы должен производиться специалистами; в различных справочных изданиях приводятся таблицы и графики, пригодные лишь для весьма приближенных оценок. В каждом конкретном случае различная теплоизоляция (стен, пола, потолка) может сильно изменить теплопотери при отоплении помещений, а следовательно, и результаты расчетов.
Если вы хотите установить в двухэтажном доме котел в подвальном помещении, а расширительный бак в чердачном, то можно использовать двухтрубную систему отопления в вариантах нижнего или верхнего распределения воды. При нижней разводке вода поступает в радиаторы из подвала, при верхней — из чердачного помещения. Выбор той или другой системы диктуется конструктивными особенностями помещения, возможность прокладки трубопроводов, стояков и т.д.
В зависимости от типа дома, возможности подведения газа и воды можно рекомендовать те или иные системы отопления.
Так, для одноэтажных домов (с подвалом или без подвала) с крутой крышей должно применяться только вертикальное централизованное водяное отопление. Отопительные системы с горизонтальной разводкой не могут применяться для чердака с крутой крышей. Для таких домов используется двухтрубная естественная циркуляция с верхней или нижней разводкой; в домах без подвалов котлы устанавливают на первом этаже, система отопления — с верхней разводкой. При установке котла в подвале высота дымовой трубы должна быть около 10 м.
Для одноэтажных домов с плоской крышей используется система с горизонтальной разводкой, в этом случае высота труб меньше (4-6 м).
Двухэтажные дома — целесообразна двухтрубная система водяного отопления с вертикальными стояками с верхней (рис. 136) или нижней (рис. 137) разводкой. Горизонтальная разводка не позволит обогреть все помещения дома.
Рис. 136. Верхнее распределение воды в двухэтажном доме
1 — котел; 2 — подающий стояк; 3 — расширительный бак; 4 — радиатор отопления
Основные типы нагревателей теплоносителя можно разделить на нагреватели, использующие твердое или жидкое топливо, газ и электроэнергию.
Нагревание воды дровами ведет к большому расходу топлива, поэтому различные устройства в виде вмазанных в печь змеевиков и котлов неэкономичны из-за большого расхода дров.
Более целесообразными являются системы водяного отопления с угольной топкой,- в которой хорошо прогревается массив каменной кладки около змеевика с жидкостью.
В домах, где существует подводка природного газа, используются газовые водонагреватели различной мощности. Нагреватели тепловой мощностью от 7 кВт при меняются для обогревания площади от 60 мг и более. Такие нагреватели применяются одновременно для отопления и горячего водоснабжения (рис. 138).
Рис. 137. Нижнее распределение воды в двухэтажном доме
1 — котел; 2 — подающий стояк; 3 — расширительный бак; 4 — радиатор отопления
Наконец, в последние годы находят широкое применение различные типы электрокотлов (более 6 кВт требуют трехфазного электропитания).
Рис. 138. Схема отопления и горячего водоснабжения от АКГВ-23, 2-1 (23,3 кВт, отапливаемая площадь до 200.м2)
1 — аппарат отопительный; 2 — бачок расширительный; 3 — труба перелива; 4 — стояк; 5 — магистраль горячей воды; 6 — радиатор; 7 — магистраль обратной воды; 8 — сливная магистраль; 9 — водопровод; 10 — вентиль водопроводный; 11 — магистраль горячего водоснабжения; 12 — магистраль малого контура.
Схема системы водяного отопления
Система водяного отопления загородного дома – сложная инженерная система, в которую входят отопительный котел, распределительная система и трубопровод, тепловые приборы (радиаторы)
Типовая схема системы водяного отопления
Для примера, приведем краткий обзор схемы системы отопления на жидком топливе:
- Дизельный котел отопления с погодозависимой автоматикой передает энергию сжигаемого дизельного топлива теплоносителю системы водяного отопления. Подача дизельного топлива в котел и параметры теплообмена с теплоносителем системы отопления автоматически регулируется в зависимости от погодных условий.
- Распределительный коллектор системы отопления служит для подключения необходимого числа и подачи теплоносителя к отопительным приборам (радиаторам).
- Циркуляционные насосы и смесительные группы в системе отопления обеспечивают смешивание и транспортировку теплоносителя к радиаторам отопления и другим тепловым приборам.
- Расширительный бак в системе горячего водоснабжения служит для компенсации гидравлических расширений при нагреве.
- Топливный бак для хранения и подачи топлива в дизельный котел системы отопления.
- Бойлер косвенного нагрева для аккумулирования запаса горячей воды системы горячего водоснабжения.
- Теплый пол
- Коллектор отопления с гребенкой для распределения теплоносителя к отопительным приборам (радиаторам) с заданными параметрами.
- Радиатор отопления аккумулирует и преобразует тепловую энергию теплоносителя в конвективную тепловую энергию с расчетными параметрами
- Дымоход для отвода продуктов горения дизельного котла.
Приведенная схема системы отопления иллюстритует принцип работы водяного отопления. В реальных условиях схема водяного отопления определяется в процессе проектирования системы отопления дома.
