Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Примеры устройства систем отопления частного дома

Энергоэффективная система отопления дома

Автор: Олег Реутов

Наша компания уже более 20-ти лет выполняет проектирование, монтаж и сервисное обслуживание систем отопления домов и коттеджей для заказчиков в Москве и Московской области. Здесь представлен наш подход к созданию системы отопления частного дома с высокими показателями энергосбережения.

В настоящее время на отечественном рынке представлен достаточно широкий ассортимент отопительного оборудования, которое позволяет собрать практически любую систему отопления в частном загородном доме или коттедже. Проблема выбора компонентов отопительной системы сегодня сводится не только к понятиям надежности, безотказности или внешнему виду того или иного устройства.

При практически постоянном удорожании энергоресурсов все большую актуальность приобретает вопрос об энергоэффективности отопительной установки в целом. Исследования, проведенные за рубежом, показали, что затраты на энергоносители составляют до 80% всех расходов за жизненный цикл системы отопления здания.

В этой статье на основании многолетнего практического опыта компании «ТРИА Комплекс» рассматриваются самые общие принципы построения наиболее энергосберегающих систем отопления, причем речь в дальнейшем пойдет о «традиционных» системах отопления в загородных домах и коттеджах с использованием водогрейных котлов, радиаторов и водяных теплых полов.

За рамками этой статьи оставлено такое направление инженерной техники, как тепловые насосы, и их применение в системах отопления и вентиляции. Использование для отопления зданий естественных природных источников тепла, реализованное в тепловых насосах, заслуживает отдельной статьи.

Итак, возьмем для примера индивидуальный жилой дом.

Вначале необходимо принять несколько «начальных условий» в качестве базовых:

Любая система отопления дома или коттеджа состоит из трех основных частей:

  • генератора тепла;
  • приборов отопления и трубопроводов;
  • а также системы управления.

Рассмотрим эти компоненты с точки зрения максимальной энергоэффективности.

1. Генератор тепла

Под этими словами подразумевается не только сам отопительный котел, но и его гидравлическая обвязка, а также насосное и смесительное оборудование.

! Заказчику на заметку
В настоящее время наша компания все чаще выполняет создание систем отопления дома на базе конденсационных настенных котлов. Энергозатраты на эксплуатацию этого современного оборудования на 15 % ниже, чем энергозатраты традиционных газовых котлов.

Современные системы отопления индивидуальных жилых домов обладают такой особенностью, как достаточно неоднородный и переменный характер потребления тепла от котельной. Сказанное относится и к температуре теплоносителя, и к его расходу в течение времени. Для теплого пола требуется теплоноситель с температурой в 35—40 °С, для бойлера ГВС — до 85 °С. Расход теплоносителя может быть постоянным (для теплого пола) или резко переменным — для системы нагрева бассейна или бойлера ГВС. С другой стороны, любой отопительный котел имеет ограничения по минимальной температуре теплоносителя и далеко не лучшим образом реагирует на резкие изменения его температуры в течение времени. Решить проблему возможно, применив коллекторную схему построения котельной с отдельными насосно-смесительными группами для различных потребителей тепла.

Исследования, проводившиеся Национальным Бюро по Стандартам (США) в 1988 году показали, что в режиме частичных нагрузок применение многокотельной установки с полным отключением неработающих котлов дает прирост К.П.Д. котельной до 25—30%. Из практического опыта нашей компании — применение двух котлов оправдано экономически начиная с мощности в 70—100 КВт.

Принцип «один большой котел хуже, чем два маленьких» верен еще и с точки зрения надежности всей котельной установки в целом.

Дополнительно до 3—5% экономии топлива дает запорный клапан отходящих газов, перекрывающих дымоход котла при неработающей горелке.

2. Приборы и трубы системы отопления

Наиболее эффективной является система отопления дома, позволяющая достичь комфортной температуры в его помещениях при минимально возможной температуре теплоносителя. В максимальной степени этому удовлетворяет система отопления водяным теплым полом. Она является наиболее комфортной и гигиеничной системой отопления дома, и, кроме того, самой незаметной. Правильно спроектированный и смонтированный теплый пол способен работать практически со всеми видами полов — плиточными, паркетными, полами с линолеумом и ковролином.

Однако расчеты показывают, что в климатических условиях средней полосы России только теплые полы зачастую не в состоянии компенсировать теплопотери здания, особенно с большой площадью остекления. Определяющим фактором здесь является жесткое ограничение на максимально допустимую температуру поверхности пола, которая не должна быть больше +27°С для большинства помещений.

Оптимальной, таким образом, является комбинация теплых полов и радиаторной системы отопления. Огромный выбор типов, моделей и размеров радиаторов позволяет «вписать» их в дизайн любого помещения в соответствии с проектом системы отопления дома.

У большинства современных радиаторов имеется возможность подключения снизу, из стены или из пола, что позволяет убрать из интерьера трубы системы отопления.

О различных материалах для отопительных труб можно ознакомиться в размещенной на нашем сайте статье «Анализ материалов трубопроводов для систем отопления и водоснабжения».

С точки зрения энергоэффективности оптимальным является коллекторно-лучевая двухтрубная схема построения системы радиаторного отопления, когда на каждое помещение идет своя ветка отопления — подающая и обратная трубы. Это позволяет максимально точно поддерживать заданную для помещения температуру с минимальным отрицательным влиянием на соседние помещения дома. Исполнительные приводы системы климат-контроля при этом размещаются скрытно, как правило внутри коллекторного шкафа.

3. Система управления «Умный дом»

Современные системы управления «Умный дом» способны внести существенный вклад в экономию энергоносителя, необходимого для отопительной установки. Максимальная энергоэффективность достигается при наличии у системы управления следующих основных функций:

  • погодозависимое управление;
  • приоритет контуров;
  • датчик комнатной температуры;
  • возможность внешнего управления и обмена данными.

По ссылке представлен наш подход к интеграции инженерных систем, системы отопления и системы «Умный дом».

3.1. Погодозависимое управление

Эта функция «Умного дома» автоматически корректирует температуру теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха.

Следует помнить, что расчетная температура (−28 °С для Москвы) держится не более 3—5% дней в году, и отсутствие погодозависимого управления приводит к превышению комфортной комнатной температуры, и, как следствие, к перерасходу топлива.

Дополнительно, как правило, предусматривается переключение между режимами «зима» и «лето». В последнем случае отопительные контуры выключаются, и работают только те контуры, которые предназначены для круглогодичного использования — подогрев бассейна или контур бойлера ГВС.

3.2. Приоритет контуров

Как правило, речь идет о приоритете приготовления горячей воды. На время работы бойлера ГВС система «Умный дом» отключает теплоснабжение вспомогательных контуров или теплоснабжение всех остальных контуров системы отопления дома. Это позволяет уменьшить мощность котельной установки, равномернее распределить тепловую нагрузку во времени, и, таким образом, снизить потребление топлива.

3.3. Датчик комнатной температуры

Предназначен для более точного поддержания заданной температуры внутри дома, при поэтажной системе отопления — на отдельном этаже. Как правило, датчик температуры совмещен с регулятором, с помощью которого и задается необходимая температура на отдельном этаже.

Замеры на реальных объектах показывают, что разница температуры теплоносителя для отдельных этажей может достигать 10—15 °С.

Современные системы управления «Умный дом» позволяют программировать снижение температуры в помещениях на ночь, когда все спят, или, наоборот, днем, когда все на работе. Надо ли говорить, что это приводит к значительной экономии топлива для котельной установки.

3.4. Возможность внешнего управления и обмена данными

Опыт компании «ТРИА» по комплексной автоматизации инженерных систем позволяет снизить общее энергопотребление дома или коттеджа за счет применения системы покомнатного климат-контроля и увязывания между собой алгоритмов работы систем отопления, вентиляции, кондиционирования и электроснабжения. Единое управление климатическими системами повышает комфорт проживания в доме, снижает риск внештатных ситуаций (вывод сообщений на пульт диспетчера, оповещение владельца дома) и приводит к экономии средств на энергоносители.

Вывод

Минимальный расход энергоресурсов возможно обеспечить в системе отопления дома, построенной по следующим принципам:

  • современный водогрейный котел с высоким К.П.Д. (при мощности от 70 КВт — двух- или многокотельная установка) с раздельными смесительными контурами для отдельных потребителей;
  • коллекторно-лучевая схема радиаторного отопления (предпочтительно поэтажная) с максимально широким применением водяных теплых полов;
  • система управления, имеющая основные энергосберегающие функции и возможность интегрирования в комплексную систему управления «Умным домом».

О максимальных возможностях энергосбережения

Чтобы добиться максимального энергосбережения при эксплуатации системы отопления дома, да и других инженерных систем, необходимо пересмотреть весь процесс создания дома или коттеджа. В этой связи мы предлагаем для изучения следующие материалы:

Тренды ISH 2013

  • Новинки Viessmann с выставки ISH 2013
  • Климатический комплекс Buderus на выставке ISH 2013
  • Новинки Roth с выставки ISH 2013
  • Энергогенератор Lion-Powerblock — горячая новинка ISH 2013

Системы отопления для различных объектов

В приведенных ниже разделах можно познакомиться с конкретными примерами реализации отопительных систем на объектах различного назначения.

Примеры устройства систем отопления частного дома

Автономное отопление жилья всегда считалось более экономичным по сравнению с централизованным. Немаловажное преимущество заключается и в том, что независимая система отопления частного дома позволяет его владельцам чувствовать себя полноправными хозяевами. Ведь можно без проблем начать отопительный сезон и закончить его самостоятельно, установить желаемый уровень температуры в любой комнате, а также определить наиболее приемлемый уровень финансовых затрат на поддержание необходимого теплового режима.

Читать еще:  Расширительный бак для отопления закрытого типа. Давление. Расчет

Частный дом можно отапливать разными способами. От ставшего экзотичным печного или каминного отопления до высокотехнологичных пленочных электронагревателей. Выбор подходящего варианта зависит от множества факторов, но, в первую очередь, от удобства эксплуатации и доступности ресурсов. Сегодня самым распространенным способом является создание системы водяного отопления.

Схемы водяного отопления

Система водяного отопления включает в себя нагреватель, он же котел, собственно отопительные приборы, отдающие тепло воздуху внутри помещений, и систему трубопроводов, связывающих воедино все элементы схемы.

Котлы

Котлы различаются по мощности, виду топлива и способу установки. Бытовые отопительные котлы могут использовать такие виды топлива, как природный газ, сжиженный газ, жидкое топливо (мазут), дизельное топливо, твердое топливо (дрова), уголь или современное топливо — пеллеты. Также широко распространены электрические котлы, которые могут быть нагревательными, или электродными. Также существуют комбинированные котлы, которые в состоянии комбинировать различные виды топлива.

Большинство котлов имеет напольную конструкцию, но существуют разновидности, в частности, газовые котлы мощностью до 25 кВт в настенном исполнении. Электрические электродные котлы вообще не требуют отдельного места для установки и монтируются прямо в системе трубопроводов. Многие современные модели имеют отдельный нагревательный контур для горячего водоснабжения, их также можно собрать в каскад для обогрева помещений большой площади.

В любом случае, для отопления частного дома предпочтение следует отдать моделям котлов, позволяющим в большой степени автоматизировать работу системы и максимально упростить ее эксплуатацию. Большое значение имеет также энергонезависимость системы отопления частного дома, то есть надежная работа котла и всей системы при отсутствии электроэнергии. В полной мере этому условию отвечает применение газовых котлов, а также схемы, в которой не используются электрические насосы.

Отопительные приборы

Отопительные приборы для системы отопления частных домов можно разбить на две основные группы — регистры и радиаторы. Схема работы простая. В обеих группах теплоноситель, перемещаясь по каналам внутри отопительного прибора, отдает свое тепло окружающему воздуху. Выбор группы отопительных приборов зависит от этажности частного дома. Если помещения в доме расположены в двух и более уровнях, то предпочтение следует отдать эстетичным и компактным отопительным радиаторам.

Применение радиаторов в системах отопления частных домов удобнее еще и с точки зрения расстановки мебели в помещениях. Они размещаются под оконными проемами, и трубы их подключения могут быть скрыты в полу или стенах здания. Теплоотдача регулируется количеством секций, которое определяется площадью и назначением отапливаемого помещения.

Тип радиатора определяется характеристиками системы отопления, такими, как температура теплоносителя, скорость потока и давление в системе. В зависимости от этих показателей выбираются чугунные батареи или алюминиевые ребристые радиаторы. Чугунные отдают тепло за счет своей большой теплоемкости и инфракрасного излучения, а алюминиевые ребристые — за счет восходящих конвективных потоков воздуха в каналах между ребрами радиатора.

В общем случае при высокой температуре теплоносителя на уровне 90-95°С и низкой скорости теплоносителя лучше отдает тепло массивная чугунная батарея, а при температурах 65-80°С и применении насоса в системе отопления большей эффективностью будет обладать ребристый алюминиевый радиатор.

Радиатор из алюминия.

Кроме того, отопительные системы частных домов зачастую дополняют устройством теплых полов. При температуре воды в трубах в пределах 40°С теплый пол позволяет получить максимально комфортный микроклимат в жилых помещениях. Устройство водяных теплых полов требует обязательной установки электрического насоса.

Система трубопроводов

Котел и отопительные приборы соединяются между собой трубопроводом, устройство которого также зависит от этажности здания, длины его периметра и расположения отопительных приборов.

Материал труб в схеме отопления выбирается, исходя из условий удобства монтажа, их ремонтопригодности, долговечности самих труб и фитингов. В современных системах отопления на смену громоздким видам стальных, нержавеющих и оцинкованных труб пришли металлопластиковые и полипропиленовые трубы. В сочетании с чугунными батареями отопления также широко используются медные трубы.

План схема системы отопления.

Для монтажа полипропиленовых труб и фитингов также необходим специальный инструмент и оснастка. Соединение таких труб осуществляется с помощью электронагревательного прибора — паяльника, каждый стык потребует от двух до семи минут времени. Полипропиленовые трубы не изгибают, применяют угловые фитинги. Кроме того, для этих труб обязательно устройство линейных компенсаторов расширения.

Использование стальных или медных труб в трубопроводах требует проведения сварочных работ или пайки соединений, а согнуть такие трубы можно только с помощью специального приспособления — трубогиба.

С точки зрения простоты монтажа выигрывают металлопластиковые трубы, которые соединяются фитингами. Для сборки систем отопления частных домов в большинстве случаев потребуется только гаечный ключ. Существующие виды фитингов позволят собрать систему любой сложности. Любой поврежденный участок может быть заменен всего за несколько минут.

Однотрубная схема

При однотрубной схеме соединения отопительных приборов все регистры, батареи или радиаторы соединяются последовательно. Перед первым по порядку отопительным прибором устанавливается коллектор разгона теплоносителя с перепадом высоты не менее 2,2 м, который позволяет запустить и эксплуатировать систему без применения электрического насоса, исключительно под действием силы тяжести.

Эта простая схема предполагает устройство подающего трубопровода с постоянным углом возвышения от нижней точки коллектора разгона до верхней точки последнего по счету радиатора отопления. При большом периметре частного дома бывает целесообразно устроить не одно, а два и более кольца трубопроводов. Если не предполагается использовать электрический насос в контуре трубопровода, то для обеспечения движения теплоносителя котел должен нагревать воду до температуры 90-95°С.

Достоинством такой схемы в системах отопления частных домов является их энергонезависимость и небольшой расход труб, но есть и недостатки. В каждом из радиаторов теплоноситель остывает, и в последних по счету батареях необходимо увеличивать число секций. Кроме того, регулирование температуры в одном из радиаторов одновременно снижает температуру всего контура.

Двухтрубная схема

При двухтрубной схеме системы отопления частного дома линия подачи теплоносителя от котла производится во все радиаторы через коллектор или стояк с одинаковой температурой. Отвод воды от нижних точек отопительных приборов к котлу осуществляется через параллельный коллектор. Схема предполагает больший расход труб для устройства стояков, но дает большую свободу в регулировании теплоотдачи каждого из радиаторов в отдельности.

При такой схеме также нетрудно добиться естественной циркуляции теплоносителя за счет действия силы тяжести. Для большей эффективности в схему может включаться электрический насос, который позволит снизить температуру воды и подключать к коллекторам трубопроводы системы теплых полов.

Двухтрубная система отопления частного дома — краткий обзор устройства и принципов монтажа

Водяная система отопления чрезвычайно распространена. По статистике более двух третей всех зданий отапливаются именно таким способом. Однако понятие «отопительная система, работающая на воде» достаточно общее, оно включает в себя множество разновидностей. Среди них – двухтрубная система отопления, практичный и популярный способ обогрева жилья.

Принцип работы и преимущества этой схемы

Основной принцип работы отопительных конструкций, работающих при помощи воды, сохраняется. Система представляет собой замкнутый контур, по которому от нагревателя к радиаторам и обратно циркулирует нагретый теплоноситель.

Отличительная конструктивная особенность сооружения заключается в наличие сразу двух веток трубопровода. Одна предназначена для транспортировки и распределения горячего теплоносителя. Другая отводит охлажденную жидкость от батареи, и возвращает ее в котел.

Двухтрубная система предполагает подведение горячего теплоносителя при помощи одной трубы и отведение его при помощи другой

Более дешевая и простая в обустройстве однотрубная конструкция теряет популярность, потому что преимущества двухтрубной системы отопления очевидны:

  • В каждый из установленных радиаторов поступает теплоноситель с одинаковой температурой. Для всех помещений можно задать нужный уровень обогрева с помощью термостата, который при желании устанавливается на каждую батарею. На теплоотдачу отопительных приборов в других комнатах регулирование не повлияет.
  • Меньшие по сравнению с похожими системами потери давления, что дает возможность использовать менее мощный и, соответственно, более экономичный циркуляционный насос.
  • Система может быть смонтирована в любом здании: многоквартирном, одно или многоэтажном и т.д.
  • Благодаря наличию запорной арматуры на подводящих трубопроводах необходимый ремонт или замена радиаторов проводятся без остановки системы.

К недостаткам сооружения принято относить двойную длину трубопровода и, соответственно, необходимость приобретения двойного количества труб. Однако считать это отрицательным свойством, скорее всего, не стоит. При монтаже системы используются трубы небольшого диаметра, типоразмеры вентилей, крепежа, фасонных изделий и соединений так же невелики. Поэтому сумма, которую потребует на обустройство двухтрубная система будет не намного выше, чем сумма для монтажа однотрубной. Тогда как преимуществ у нее гораздо больше.

Читать еще:  Превращаем камин в полноценный источник тепла для всего дома

Двухтрубная схема разводки дает жильцам возможность регулировать температуру в каждом помещении независимо друг от друга

Классификация двухтрубных систем

Отопительные системы можно поделить на закрытые и открытые. Критерием деления является тип расширительного бака, использующегося в конструкции. Во втором случае в самой верхней точке сооружения монтируется открытый расширительный бак, который дает возможность теплоносителю испаряться. Внутреннее давление системы в этом случае будет относительно низким.

Стандартная двухтрубная закрытая система отопления предполагает расширительный бак мембранного типа, что позволяет жидкости циркулировать под принудительным давлением. Отсутствие испарения дает возможность использовать в виде теплоносителя не только воду, но и более практичные растворы на основе гликолей. Закрытые системы официально признаны более безопасными и экологичными.

По расположению трубопроводов, соединяющих все элементы конструкции, различаются:

  • Вертикальная двухтрубная отопительная система. Отличается подключением всех радиаторов к вертикальному стояку. Считается оптимальным способом для обустройства отопления в многоэтажных домах, поскольку позволяет подключать к стояку каждый этаж отдельно. Главное преимущество – отсутствие воздушных пробок при эксплуатации. Стоимость обустройства несколько выше, чем у других вариантов.
  • Альтернативная ей двухтрубная горизонтальная система отопления. Преимущественно используется в одноэтажных строениях с большой площадью. Предполагает подключение отопительных приборов к горизонтальному трубопроводу. При этом лучше всего стояки разводки располагать в коридоре или на лестничной клетке. Для стравливания воздушных пробок на радиаторы устанавливается кран Маевского.

По способу обустройства разводки системы отопления делят на конструкции:

  • С нижней разводкой. «Горячий» трубопровод прокладывается в нижней части здания: подвале, подпольном пространстве или цоколе. Обратная магистраль должна быть расположена еще ниже. Для стимуляции циркуляции теплоносителя котел заглубляется, так, чтобы все радиаторы располагались выше его. В контур обязательно включается верхняя воздушная линия, предназначенная для отведения лишнего воздуха из сети.
  • С верхней разводкой. Разводящая магистраль монтируется по верху здания, в наивысшей точке контура устанавливается расширительный бак. Чаще всего трубопровод проходит по утепленному чердаку, поэтому для строений с плоской крышей такая конструкция неприемлема.

Оба типа разводки используются и для вертикальной и для горизонтальной системы отопления.

Схематическое различие верхней и нижней разводок (нажмите для увеличения)

Основы грамотного гидравлического расчета

Перед началом работ по монтажу отопительных конструкций необходимо провести гидравлический расчет. Для каждого здания он будет индивидуальным, поскольку проводится по выполненной предварительно «черновой» схеме отопления, включающей все элементы системы.

В ходе расчетов самое загруженное трубопроводное кольцо принимается за рассчитываемый объект и разбивается на условные участки. В результате владелец жилья получает:

  • величину, характеризующую возможные потери давления в контуре;
  • оптимальный диаметр трубопроводов;
  • потребную для отопления площадь батарей и, соответственно, необходимое количество отопительных приборов.

Методик проведения гидравлических расчетов существует множество. Самыми распространенными можно считать:

  • Вычисления по характеристикам сопротивления и по значениям проводимости. Позволяет получить объективные данные о температурных параметрах каждого элемента отопительной системы и точный расход воды.
  • Расчет по удельным линейным потерям давления. В итоге получается четкая физическая картина процесса, демонстрирующая реальное распределение сопротивлений в контуре отопления.

Результат гидравлического расчета: точные параметры температурного режима и расхода теплоносителя на каждом участке системы, которые являются основой организации оптимального плана отопления дома.

Последовательность монтажа системы

Собственно монтаж двухтрубной системы отопления начинается после проведения точных расчетов, составления уточненной схемы системы и покупки необходимого оборудования. Производится он в следующем порядке:

  • Установка отопительного котла. Оптимальный вариант для его местонахождения – небольшое отдельное помещение с хорошо оборудованной вентиляционной системой, где будут собираться возможные продукты горения. Стены и пол нужно облицевать специальными огнеупорными материалами. Сам котел должен быть расположен с удалением от стен в легкодоступном месте.
  • Монтаж циркуляционного насоса и распределительного коллектора, если они предусмотрены схемой.
  • Подводка трубопровода. Магистраль проходит от котла к местам расположения радиаторов. Для проведения конструкции через стену выполняются небольшие отверстия, которые впоследствии заделываются цементом. Все соединения выполняются в зависимости от состава материала, из которого изготовлены трубы.
  • Подключение радиаторов. Отопительный контур каждого прибора должен включать в себя две трубы: нижнюю, с охлажденным теплоносителем, и верхнюю – с горячим. Устанавливаются батареи под окнами на специальные кронштейны. Высота установки – 10-12 см от пола и 10 см от радиаторов. От стен нужно отступить от 2 и до 5 см. На входе и выходе радиатора монтируется регулирующая и запорная фурнитура, а так же термодатчики, с помощью которых можно легко устанавливать комфортную для себя температуру.

После того, как будут завершены все работы, проводится опрессовка оборудования.

Двухтрубная система отопления – широко распространенный практичный способ обогрева жилья. Неоспоримые достоинства системы делают ее очень привлекательной для тех, кто выбирает способ обустройства отопления в своем доме. Грамотный расчет и монтаж системы гарантируют, что в доме будет и уютно и тепло.

Принцип устройства водяной системы отопления

Вступление

Климат России не позволяет эксплуатировать любые здания без систем отопления. Теплоносителем (веществом для переноса тепла по помещению) могут служить вода, антифриз или воздух. Отопление, где теплоносителем выступает вода, называют водяным отоплением. Водяное отопление это самый распространенный вид отопления. Связано это с доступностью воды (водозабор к дому нужно делать в любом случае), а также с удобной эксплуатацией, безопасностью и надежностью водяного отопления.

Хотя стоит отметить, что водяное отопление больше подходит для домов постоянного проживания. В зимний период система водяного отопления требует постоянной эксплуатации или дополнительных систем, не позволяющих системе водяного отопления, заморозится.

Устройство водяного отопления

Отопление это процесс нагрева воздуха в помещении, который компенсирует потери тепла в доме из-за понижения температуры на улице.

Отопление дома происходит за счет передвижения теплоносителя по помещению. В случае водяного отопления теплоноситель, нагретая вода, движется по трубопроводу, поступает в радиаторы отопления, которые нагреваясь, отдают тепло в помещения.

Общая схема системы отопления такова. В генераторе тепла вода нагревается. Под собственным давлением или под воздействием циркуляционных насосов вода движется по замкнутому контуру теплопровода. При своей циркуляции вода охлаждается, передавая тепло помещению, и возвращается обратно в генератор тепла. Этот процесс повторяется пока система водяного отопления включена и все ее составные части работают исправно.

Генераторы тепла в системе водяного отопления

В генераторе тепла вода нагревается перед поступлением в систему отопления. Для нагрева воды используются различные генераторы тепла: отопительные котлы (газовые, твердотопливные, жидкотопливные, комбинированные), дровяные печи или солнечные батареи.

Циркуляция воды в системе отопления

Теплоноситель (вода) непрерывно двигается (циркулирует) по системе отдавая тепло (нагревая) радиаторы отопления и набирая тепло (нагреваясь) в генераторах тепла. Движение воды по системе отопления может быть естественное или искусственное. Соответственно системы отопления называют естественные или искусственные системы водяного отопления.

Открытые системы отопления с естественной циркуляцией воды

При естественной циркуляции вода движется на счет изменения давления в системе происходящим при расширении воды в результате нагрева и за счет естественного стекания воды. В такой системе отопления кроме котла отопления и радиаторов отопления обязательно присутствует открытый атмосферно — расширительный бак. Расширительный бак устанавливается на стороне выхода горячей воды из генератора тепла. Магистраль горячего теплоносителя делается по уклон, для естественного стекания воды. Способ разводки труб отопления такой системы — однотрубный.

Пример, схематичный, системы водяного отопления с естественной циркуляцией воды

1. Отопительный котел;

2. Бак расширительный;

3. Сигнальная труба;

4. Трубопроводный «стояк» горячего теплоносителя;

5. Горячая магистраль;

7. Радиатор отопления;

8. Магистраль обратного (охлажденного) теплоносителя;

9. Слив теплоносителя;

10. Водопровод для подпитки;

11. Вентиль водопроводный радиаторный;

12. Магистраль горячего водоснабжения (ГВС);

13. Магистраль дополнительного (малого контура) тепла.

Закрытые системы отопления с искусственной циркуляцией

В закрытых системах отопления движение воды происходит за счет работы циркуляционных насосов. Такая система не контактирует с открытым воздухом. Но в любой водяной системе, а тем более в системе, где происходит нагревание, и охлаждение жидкости присутствует разность давлений. Для регулирования давления в системе на стороне обратного (охлажденного) теплоносителя устанавливается расширительный бак (Экспансомат-схема ниже).

Пример, схематичный, закрытой системы водяного отопления с искусственной циркуляцией

1. Котел отопительный;

2. Расширительный бак (Экспансомат);

4. Горячий «стояк» теплоносителя;

5. Магистраль горячей воды- теплоносителя;

7. Радиатор отопления;

8. Магистраль обратного (остывшего) теплоносителя;

9. Слив теплоносителя;

10. Водопровод подпитки;

11. Вентиль водопроводный радиаторный;

12. Магистраль горячего водоснабжения (ГВС);

13. Магистраль малого теплового контура;

14. Клапан предохранительный;

15. Насос циркуляционный;

Читать еще:  Газовая колонка на сжиженном газе переход с природного энергоносителя

16. Автоматический клапан для стравливания (выпуска) воздуха из системы.

Одноконтурные и многоконтурные системы водяного отопления

В домах могут быть сделаны не одна, а несколько независимых контуров отопления. Например, отдельно для радиаторов дома, отдельно для теплого пола, отдельно для бойлера. Или отдельно для двух половин дома. Такие системы водяного отопления более сложны в монтаже, но более эффективны для качественного отопления дома.

Однотрубные и двухтрубные системы водяного отопления

Также различаются однотрубная и двухтрубная системы водяного отоплении. В однотрубной системе радиаторы подключены к системе отопления последовательно, в двух трубной параллельно.

На это об основных принципах водяного отопления все! Тепло вашему дому.

Несколько визуальных сконструированных рисунка систем водяного отопления:

Закрытая,двухконтурная закрытая система водяного отопления с бойлером ГВС с Экспансоматом

Закрытая, двухконтурная закрытая система водяного отопления

Закрытая одноконтурная система отопления

Открытая система водяного отопления с искусственной циркуляцией и расширительным баком

Открытая система водяного отопления с естественной циркуляцией и расширительным баком

Система отопления в умном доме: способы контроля в частных домах и квартирах

Умный дом – это комплексная система автоматизированного управления домашними приборами, набирающая всё большую популярность. Она охватывает практически весь спектр бытовых устройств, имеющихся в современном жилище. А также входит в систему умный дом и отопление, что позволяет регулировать температурный режим в помещении без вмешательства человека. Рассмотрим каким образом функционируют интеллектуальные отопительные системы и какие существуют приборы управления.

Как устроена система отопления «умный дом»

Автоматизированное управление системами отопления позволяет достичь сразу две важные цели:

  1. Обеспечить автоматическое поддержание в доме определённой температуры, в соответствии с установленными настройками.
  2. Сэкономить от 25 до 35% от общих затрат, уходивших ранее на электроснабжение обогревательных приборов.

В основе умного отопления лежит программируемый электронный блок, в который закладываются необходимые сценарии работы обогревательных приборов. В зависимости от сложности прибора, это может быть:

  • Простое поддержание заданных температурных параметров.
  • Сценарий, в соответствии с которым прибор изменяет интенсивность обогрева в разное время суток, и даже в различные дни недели.
  • Интеграция с другими умными приборами и детекторами. Например, датчиком присутствия, наружным термометром.

Умные управляющие устройства способны передавать пользователю на смартфон информацию о температуре в доме, задействованных отопительных приборах, расходе электроэнергии.

Команды на включение или отключение обогревательных систем отдаются блоком управления на основе показателей датчика-термостата. При достижении температуры в комнате определённого показателя, процессор отключает обогрев, или делает его менее интенсивным. При падении температуры ниже заданного предела он наоборот — увеличивает подачу электричества.

Система отопления для частного дома

Чаще всего применяется умное отопление в частном доме. Связано это с его техническими особенностями. Интегрировать со смарт-термостатами можно практически любой обогревательный прибор, работающий на электричестве:

  • Кабельные и инфракрасные тёплые полы.
  • Обогревательные конвекторы, ИК-излучатели и прочие подобные устройства.
  • Водонагревательные бойлеры для автономного отопительного контура.

Можно интегрировать в систему умного отопления даже твердотопливный, газовый или мазутный (масляный) котёл. Для этого терморегулирующее устройство подключается к блоку управления подачи топлива. При необходимости оно будет снижать количество подаваемого топлива (газ, мазут, солярка), либо увеличивать временной интервал между подачей угля у твердотопливных котлов.

Система отопления для квартиры

Система отопления умный дом может также применяться в благоустроенных многоквартирных домах. Прежде всего, приборы автоматической регулировки устанавливаются на электрообогреватели и тёплые полы. Они помогают поддерживать комфортную температуру в квартире в зимние морозы, когда центральное отопление не справляется с этой задачей. Работают смарт-термостаты здесь по такому же принципу, что и в частных домах.

Кроме этого, существуют особые модификации умных терморегуляторов, устанавливаемых на радиаторные батареи центрального отопления. Эти устройства позволяют перекрывать поток горячего теплоносителя, поступающего в батареи, направляя его в обход них. Этим уменьшается теплоотдача, и температура в квартире снижается. Когда же она опускается ниже установленного уровня, терморегулятор открывается, и батареи вновь нагреваются.

Как обеспечить контроль отопления в системе «умный дом»?

Для обеспечения контроля над отопительными приборами можно пойти двумя путями:

  1. Установить на каждое обогревательное устройство индивидуальный термостат, с заложенной программой поддержания температурного режима.
  2. Создать систему управления целой группой отопительных приборов, в центре которой будет находиться главный блок.

Второй вариант является более предпочтительным, так как вносить изменения в сценарий работы термостатов гораздо проще. Для этого потребуется лишь перепрограммировать центральный процессор, вместо того, чтобы изменять настройки каждого терморегулятора в отдельности.

Терморегуляторы на батареи

Термостаты, используемые для регулировки нагрева радиаторов центрального отопления, функционируют по принципу температурных клапанов. По способу настройки они разделяются на три типа:

  • Ручные. Регулировка подачи теплоносителя в этих, самых простых приборах производится путём ручной настройки – поворотом вентиля.
  • Механические. Для их программирования также понадобиться непосредственное ручное выставление параметров. Но они, в отличие от ручных регуляторов, способны в автоматическом режиме поддерживать заданную температуру.
  • Электронные. Самый сложный тип терморегуляторов для батарей. Имеют встроенный программируемый микропроцессор, а некоторые модели способны поддерживать удалённую связь с центральным блоком управления. Такие устройства можно полностью интегрировать в систему «умный дом», и управлять параметрами нагрева батарей в удалённом режиме.

Типичный пример терморегуляторов, предназначенных для установки на батареи центрального отопления, устройства от датской компании Danfoss. Конструктивно они состоят из двух частей:

  • Клапан, регулирующий подачу воды.
  • Термостатическая головка, приводящая клапан в движение, в зависимости от заданных температурных параметров.

Механический термостат действует благодаря особому наполнителю. Внутри термостатической головки располагается сильфон – камера, наполненная газом или жидкостью с высокими показателями температурного расширения. При повышении температуры наполнитель увеличивается в объёме, толкает шток клапана, который перекрывает ток горячей воды к радиатору.

Комнатный термостат

По другому принципу действуют высокоинтеллектуальные терморегуляторы. Среди них популярные на сегодня комнатные термостаты Xiaomi. Основной датчик, управляющий устройством – термометр, установленный на расстоянии от обогревательного прибора. Он может быть связан с термостатом проводами, или беспроводной связью. В соответствии с показаниями термометра, умный терморегулятор при помощи сервоприводов, приводящихся в движение электричеством, закрывает клапан на отопительном радиаторе.

Температурный датчик может подключаться к центральному «мозгу» умного дома, от которого электронный термостат получает сигнал на открытие/закрытие клапана при помощи радиосвязи или WiFi. Точно также могут получать распоряжения от центрального блока устройства, регулирующие электрические отопительные приборы. В этом случае не перекрывается ток теплоносителя, а происходит размыкание питающей электроцепи.

Выводы

Умные отопительные системы благодаря возрастающей технологичности и увеличивающемуся набору дополнительных функций становятся не просто дорогой электронной игрушкой, но и реальным помощником. Они способны не только избавить жильцов от части забот, связанных с необходимостью самостоятельно регулировать интенсивность обогрева дома, но и позволяют сэкономить значительные средства на теплоносителях.

Проектирование систем отопления

Начальным этапом устройства отопления частных домов является проектирование систем отопления. Этот этап позволит определить оптимальный вид отопительных систем, учесть все возможные сложности установки, подобрать наиболее экономичное и отвечающее всем потребностям оборудование.

  • Бесплатная консультация
  • Бесплатный выезд и замер
  • Грамотный проект
  • Доступные цены

Проектирование систем отопления, в процессе которого проводятся замеры, расчеты, проверка на соответствие нормативам – важная предварительная работа, от которой зависят все последующие этапы. Заказав качественный проект отопления дома позволяет избежать многих проблем при монтаже оборудования, сэкономить время на установку и ввод в эксплуатацию системы.

Цена на проект системы отопления частного дома

Состав проекта отопления дома

Порядок работы над проектом отопления

  • Расчет нагрузки на отопительную систему частного дома.
  • Расчет тепловых режимов в помещениях.
  • Учет влияния погодных условий.
  • Теплотехнический расчет наружных ограждений.
  • Другие расчеты, необходимые для конструирования.
  • Перед началом проектирования мы составляем техническое задание, с учетом всех Ваших пожеланий по дизайну оборудования, виду и марке производителя, и, конечно, потребностей по эксплуатации системы отопления.

    Обязательным условием является соответствие требованиям СНИП и рекомендациям производителей оборудования.

    На основе полученных данных и пожеланий заказчика, зафиксированных в техническом задании, компания производит конструирование системы отопления (составление чертежей). В проектной документации отражаются комплектация и размещение отопительного оборудования, стояков, магистралей и других необходимых элементов. Когда вся обязательная документация и чертежи готовы, проводится окончательная проверка на соответствие нормативным требованиям и согласование схем подключения теплового оборудования.

    Особенностью составления проектов отопления нашей компанией является индивидуальная работа с заказчиком, внимательное отношение к его потребностям, возможность внесения корректировок на всех стадиях работы проектирования отопления. Высокий профессиональный уровень наших специалистов позволяет браться засистемы любой сложности, при этом экономно, точно и в оптимальные сроки. Стоимость проекта отопления в загородном доме Вы можете узнать у менеджеров, позвонив по телефону в Москве: +7 (495) 545-42-42

  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector