Механизм работы для всех гидравлических систем примерно одинаков; он предполагает нагревание теплоносителя в котле (генераторе тепла), откуда теплоноситель поступает в замкнутую цепочку из труб и отопительных приборов, проложенную по всему дому. В качестве теплоносителя как правило используется вода; гораздо реже в этих целях применяются другие жидкости — так называемые «антифризы», специальные незамерзающие жидкости. Они обладают большей холодостойкостью, чем вода, но уступают последней по текучести и теплоотдаче; кроме того, их надо покупать и постоянно проверять их состав и раз в несколько лет заменять, а вода из скважины или водопровода поступает бесплатно, хоть и нуждается в фильтрации и химической подготовке перед «заливкой» в систему.
Проходя все отопительные приборы цепочки, вода или другой теплоноситель отдает тепло каждому из них, после чего возвращается в котел, и затем весь процесс повторяется. Схемы гидравлических систем отопления различаются не только своими инженерными особенностями, но и принципами работы. По характеру движения теплоносителя, они разделяются на системы с естественной и принудительной циркуляцией. Первые применяются в небольших домах (50-150 м²), вторые – в традиционном строительстве (250 м² и больше).
— В первом случае циркуляционная вода нагревается в котле и поднимается по подающему вертикальному трубопроводу. Известно, что плотность горячей воды меньше, чем у холодной, она легче по весу, поэтому ее просто «выдавливает» в подающую трубу, напирающая «сзади», тяжелая холодная вода. Затем горячая вода растекается по нескольким нисходящим трубам (стоякам, которые пронизывают все здание) и поступает к отопительным приборам, отдавая тепло. По мере остывания вода тяжелеет, плотность ее увеличивается, и завершая круг, отдавшая тепло менее теплая вода возвращается к котлу по обратному трубопроводу. Таким образом, циркуляция происходит за счет разницы веса горячего теплоносителя, и прохладного, отдавшего тепло, теплоносителя. При такой системе применяются трубы больших диаметров и соблюдаются уклоны трубопроводов да и выглядит «не очень» в интерьере дома.
— Во втором случае система с принудительной циркуляцией отличается от системы с естественной циркуляцией в способе передвижения воды, то есть в наличии «помощника» — циркуляционного насоса. Он применяется в системах с принудительной циркуляцией и позволяет использовать трубы меньших диаметров и не соблюдать уклоны. Но необходимо помнить, что циркуляционный насос не поднимает воду на высоту, а лишь помогает ей преодолеть сопротивление трубопроводов. Именно поэтому циркуляционные насосы для небольших систем отопления потребляют электроэнергии — около 60- 120 ватт, как лампочка. Если насос выключить, то вода через какое-то время остановится, если не выключать, то она будет двигаться постоянно. Питание насоса иногда подключается через термостатический комнатный датчик; в этом случае насос будет автоматически включаться только тогда, когда температура в доме будет опускаться ниже заданной. Система с принудительной циркуляцией более комфортна, теплом в такой системе можно управлять. Качество такой системы отопления выше, но здесь требуется бесперебойное электроснабжение. Система же с естественной циркуляцией способна работать и без наличия электричества, но она не поддается автоматическому регулированию, теплоотдачу можно сократить лишь уменьшая мощность горелки. К тому же, такая система «съедает» больше топлива.
Поэтому, если вы хотите экономную, удобную в обращении и не мешающую в интерьере систему отопления, нужно отдать предпочтение системе с принудительной циркуляцией.
Схемы разводки трубопроводов в системах отопления
С видом топлива и генератором тепла Вы определились, с циркуляцией – тоже. Теперь надо решить, по какой схеме разводить трубы к отопительным приборам. В инженерной практике существует огромное количество всевозможных схем разводки систем отопления, в которых человеку непосвященному легко запутаться. Бывают однотрубные и двухтрубные схемы отопления. И те и другие подразделяются на вертикальные и горизонтальные, а у двухтрубных системам отопления есть еще и коллекторная или ее иногда называют солнечной схемой разводки.
— Однотрубные вертикальные системы — это всем известный пример разводки в советских многоквартирных домах.
— А горизонтальные однотрубные схемы имеют довольно узкую область применения (в основном, при обогреве больших помещений, вроде залов кинотеатров), но, хоть и редко, все же используются в частном строительстве. Здесь, подающая однотрубная магистраль, последовательно обходит несколько отопительных приборов, находящихся на одном уровне, с небольшим уклоном в сторону движения воды. Вода остывает в каждом радиаторе и к последним в цепочке отопительным приборам приходит уже значительно охлажденной. Если вы хотите существенно сократить затраты на трубопроводы и их монтаж — то это схема для вас. Но если для вас главное — комфорт и эстетика интерьера, то нужно решиться в пользу двухтрубной системы, поскольку однотрубные обладают тремя существенными недостатками.
— Первый недостаток — это проблемы с регулированием тепла индивидуально в каждом отопительном приборе. Иначе говоря, нельзя сделать ни горячее, ни холоднее, ни выключить радиатор вовсе. Конечно, в монтажной практике существует специальный «обводной канал», перемычка, позволяющая отключать радиатор без того, чтобы «не отключилась» вся система. Тем не менее, обогрев помещения будет осуществляться косвенным путем через стояк или подающие трубы.
— Другой недостаток – необходимость использовать радиаторы разных размеров. Чтобы теплоотдача у всех радиаторов была примерно одинакова, первый в цепочке отопительный прибор, должен быть маленьким, а последний — большим. Ясно, что это не лучшим образом скажется на дизайне дома. ·- А третий недостаток — это невозможность осуществить в отдельных помещениях скрытую прокладку труб к радиаторам, потому что диаметр подающей трубы должен все время увеличиваться.
— Двухтрубные системы лишены указанных недостатков. Здесь два трубопровода, прямой и обратный, присоединяются к отопительным приборам с помощью отводов. Вода, поступает в каждый радиатор одной температуры, что позволяет использовать радиаторы одного размера. Диаметры подающей и обратной труб, и также типоразмеры фасонных элементов (соединений) меньше, чем в однотрубных системах. Имеется возможность осуществлять скрытую прокладку трубопроводов в бетонной стяжке пола или под штукатуркой или в коробе плинтуса.
А главное, двухтрубные системы дают возможность регулировать теплоотдачу в комнате, для чего на каждом радиаторе устанавливается термостатический вентиль, с помощью которого процесс регулирования осуществляет автоматически. Еще одно преимущество двухтрубных схем состоит в том, что участки системы отопления здесь можно вводить в строй поэтапно, по мере строительства этажей. Вертикальные двухтрубные системы допускают также применение в домах с переменным уровнем этажей (то есть когда этажи выстраиваются по вертикали в шахматном порядке).
Существует множество вариантов двухтрубных схем.
— Есть варианты с верхней и с нижней разводкой.
— Есть тупиковые двухтрубные системы и системы с попутным движением теплоносителя.
— Есть двухтрубные системы с центральной высокотемпературной магистралью и коллекторами от которых трубы подводятся и отводятся к каждому радиатору отдельно. Это позволяет сократить диаметр труб и при прокладке отопительного контура отказаться от большого количества дорогостоящих фасонных элементов (тройников).
Кроме того, коллекторная схема еще и тем выигрывает, что здесь легко увязать отдельные отопительные приборы по давлению. Несмотря на то, что из-за большего расхода труб и затрат на коллектор такая схема оказывается несколько дороже, чем традиционные двухтрубные схемы, коллекторная система приобретает все большую популярность в индивидуальном строительстве.