Схемы системы отопления – это самые элементарные схемы, посредством которых можно за короткий срок и недорого организовать качественную и долговечную систему отопления. Но при воплощении в жизнь своего проекта есть некоторые важные правила и особенности, которые вам следует знать, иначе вы не сможете выполнить поставленную задачу.
Поэтому вне зависимости от вида, принципиальная схема системы отопления состоит из котлов и труб. Принцип работы схемы следующий – теплоноситель нагревается до заданной температуры в отопительном котле и перемещается по трубопроводу к радиаторам отопления с использованием циркуляционного насоса. Отведя тепло в помещение, теплоноситель следует по обратному контуру обратно в котел, и цикл вновь повторяется.
Схема отопления
Схема – базовое техническое решение для построения любой системы горячего водоснабжения.
Отопительный контур состоит из следующих элементов:
- Источник тепла – котел;
- Отопительное оборудование – отопительное оборудование (радиаторы, конвекторы, воздуховоды и др.);
- Трубы, фитинги;
- Запорная, контрольная, предохранительная, воздуховыпускная арматура;
- Расширительный бак любого типа;
- В закрытой системе – циркуляционный насос и система безопасности;
- Дополнительное оборудование (гидравлические стрелки, аккумулятор тепла, бойлер косвенного нагрева ГВС, узел водяного теплого пола (теплая стена) и др.).
Схема подключения отопления в доме работает по простому алгоритму: теплоноситель (вода или антифриз – незамерзающая жидкость) нагревается в котле и по трубам поступает в отопительный агрегат. Отопительный агрегат передает полученное тепло воздуху в отапливаемом помещении за счет конвекции и теплового излучения, а охлажденный теплоноситель возвращается в котел для получения нового тепла – система работает по замкнутому циклу.
Принципиальная схема отопления является основой, на которой строится система отопления, используются несколько типов схем, которые можно разделить на следующие группы:
- Схемы по типу циркуляции теплоносителя – открытая и закрытая;
- Общие схемы систем отопления – однотрубные, двухтрубные, коллекторно-балочные, гибридные;
- Схема обвязки отопительного оборудования (радиаторов).
Каждая из этих схем реализует отдельный принцип работы, имеет разный КПД и требует разного количества материала для монтажа.
Открытые и закрытые решения для отопления
Главной особенностью этих схем является тип циркуляции теплоносителя – от этого зависит устройство системы.
Из-за разницы плотности (и соответствующей массы) холодной и горячей воды открытая система предполагает естественное движение теплоносителя. Такой вариант перемещения воды требует особых правил монтажа отопительных комплексов:
- Котел устанавливается в самой нижней точке системы;
- Трубы должны быть диаметром более 40 – 50 мм и должны быть установлены с небольшим наклоном (более 2 %) в сторону направления потока теплоносителя;
- На котле отопления создается вертикальный ускорительный коллектор диаметром 50 мм и высотой 1,5 м, от верхней части которого были проложены трубы, к которым присоединялся открытый расширительный бак (соединенный с атмосферой);
- При устройстве системы отопления устанавливается минимальное количество витков, арматура устанавливается в особых случаях, т. к. она создает серьезные гидравлические сопротивления;
- Основным установочным материалом является стальная труба, а в нагревательном устройстве используется чугунная батарея или стальной термостат.
Открытый контур имеет ограничение по отапливаемой площади (60 – 70 м2), на некоторых участках практически не регулируется, а температура снижается по мере удаления от котла. Единственным существенным преимуществом является то, что комплекс может работать без электричества. Замкнутый контур герметизируется, движение воды осуществляется циркуляционным насосом, расширительный бак должен иметь диафрагменное устройство, а в обвязке котла должна содержаться группа безопасности, состоящая из предохранительного клапана, выпускного клапана и манометра (или термометр).
Принудительная циркуляция делает систему отопления более мобильной и функциональной – появляется более комфортный уровень управления, можно отапливать теплый пол, нагревать воду, обеспечивать теплом других потребителей (например, вентиляцию или теплообменники бассейна). Схема системы отопления здесь позволяет реализовать множество схем для общей конструкции и подключения радиатора.
Стоит отметить, что организовать данную схему отопления достаточно просто, поскольку на рынке в отделах сантехники представлен широкий выбор материалов и устройств.
Общая схема системы отопления
Основное содержание этой группы – способ подключения нагревателя и разводка трубопровода. Отопительные приборы подключаются 2 способами – последовательно и параллельно.
Наиболее простой по процессу установки, а также финансовой составляющей является однотрубная схема системы отопления, где радиаторы должны быть подключены последовательно с выходом из последнего устройства обратки, возвращающей теплоноситель в отопительный котел. Но стоит отметить, что данный вариант организации системы отопления в загородном доме или квартире не обделен минусами:
- Каждый радиатор холоднее предыдущего в отопительной цепи;
- Невозможность отключить аккумулятор;
- Трудно регулировать температуру одного радиатора.
Эти недостатки частично компенсируются байпасной конструкцией – перемычка между входом и выходом теплоносителя на каждой батарее, диаметр байпаса обычно на одну ступень меньше диаметра подачи. Однотрубные системы отопления работают наиболее эффективно, ограничивая количество нагревателей на одной ветке до 4-5 и выбирая правильный диаметр трубы. При монтаже контуров расход материала обычно меньше по сравнению с другими контурами (двухтрубными и однотрубными).
Наиболее эффективной и качественной считается двухтрубная система отопления – где радиаторы подключены параллельно и имеют наименьшее взаимное влияние. Комплекс обладает отличной маневренностью, прост в управлении и балансировке, есть возможность отключения отдельных аккумуляторов – для ремонта или обслуживания. Есть два варианта этой схемы отопления – тупиковая и сквозная, второй (цикл Тихельмана) считается более эффективным, хотя и требует большего количества труб.
Коллекторная петля представляет собой модифицированный вариант двухтрубного коллектора – здесь вместо основной трубы используется распределительный коллектор, а радиатор подключается к коллектору отдельным штуцером. Преимущество этой схемы в том, что управление сосредоточено в одном месте, но при этом расходуется больше всего материалов при монтаже, в основном трубы.
Как правило, при строительстве отопительных комплексов реализуются гибридные (комбинированные) схемы, включающие в себя отдельные классические блоки системы – однотрубные, двухтрубные и коллекторно-балочные.
Схема трубопроводов радиатора
К этой группе схем отопления относится основной способ трубного обогрева радиаторов.
Стоит обратить внимание на следующие схемы комплектации:
- Диагональная – подача сверху, выход теплоносителя снизу косо;
- Поперечный – подача сверху, выход снизу (с той же стороны);
- Нижний классический – подача теплоносителя снизу, отвод – снизу, с другой стороны;
- Вход – подача сверху, выход – реверс сверху.
Диагональная схема системы отопления наиболее эффективна – в ней достигается до 100% теплового потенциала батареи. Нижнее и верхнее соединения немного менее эффективны, чем боковые соединения (до 97%). Кроме того, через нижний патрубок возможна вентиляция обогревателя, через верхний патрубок нижняя часть может быть перекрыта.
Помимо основного способа обвязки, существуют специализированные способы – к нижней нити (выполняется обычно с помощью соединительных узлов) и обратный – при котором направление движения воды снизу вверх. Последний вариант редко реализуется из-за резкого падения эффективности радиатора, и его использование обычно обусловлено конструктивными соображениями, ошибкой монтажника или техническими условиями.
Помимо описанных вариантов построения систем горячего водоснабжения (циркуляционных, общих и радиаторных), существует множество функций, учитывающих правила подключения отдельных устройств, среди которых стоит отметить котельную трубу – ее наполнение зависит от наличия встроенного оборудования и типа котельной установки.
Кроме того, по специальным алгоритмам подключаются потребители к гидрострелкам и теплоаккумуляторам, подключаются к бойлерам косвенного нагрева, устанавливается и связывается вода для обогрева полов.
Заключение
Принципиальная схема отопления является важным инструментом для тех, кто изучает теплопередачу или эксплуатирует систему отопления. Как правило, она показывает различные компоненты системы и их расположение по отношению друг к другу, а также их различные функции в системе. Она также помогает объяснить, как тепло передается в системе и где оно обычно генерируется.
Стандартные компоненты системы отопления можно разделить на две основные категории: основные и второстепенные функции. Основными функциями являются те, которые обычно присутствуют в системе отопления, такие как печь, водонагреватель и/или котел. Эти компоненты обычно генерируют тепло, необходимое для системы, а также регулируют распределение тепла внутри системы. Второстепенными функциями обычно являются те компоненты, которые помогают в передаче и/или распределении тепла. Эти компоненты могут включать вентиляторы, воздуховоды, радиаторы и кондиционеры.
Каждый компонент системы отопления должен быть правильно размещен, чтобы максимизировать теплопередачу. Как правило, компоненты соединены сетью воздуховодов, что позволяет распределять генерируемое тепло по всей системе. Затем тепло проходит через каждый компонент и, в конечном итоге, к областям, которые необходимо нагреть. Котел отопления обычно располагают рядом с помещением или помещением, которое нужно отапливать, так как тогда он сможет направлять нагретый воздух по всей системе.
Циркуляционные насосы также являются ключевым компонентом, поскольку они позволяют передавать тепло из одной области в другую.
В то время как котел вырабатывает начальное тепло, насос затем забирает это тепло из нагретой области и передает его в другую область, которая в нем нуждается. Это помогает создать более эффективную передачу тепла. Циркуляционные насосы самостоятельно регулируют температуру помещения, обеспечивая контролируемую и эффективную передачу тепла.
Принципиальная схема системы отопления помогает тем, кто использует систему, показывая, как взаимодействуют компоненты и общий поток тепла в формате, который легко понять. Знание того, где расположен каждый компонент, а также основные и второстепенные функции каждого из них, помогает обеспечить максимально эффективное использование системы отопления. Также схема отопления полезна при диагностике любых проблем, которые могут возникнуть, поскольку технические специалисты могут точно определить, где возникает проблема, и отследить неисправность или утечку до ее источника.
В целом принципиальная схема системы отопления является полезным инструментом для организации или эксплуатации системы отопления. Проще говоря, эта схема системы отопления жизненно важна для успешной работы любой системы отопления.
