Схема опалення: проектування системи опалення будинку

Схема опалення – це сукупність технічних рішень, на основі яких будується проект підключення до теплових мереж або автономних систем, а також прокладка комунікацій для руху теплоносія.

Види схем опалення

Система опалення може бути побудована за кількома схемами з різними типами приєднання обладнання, список яких наведено нижче. Зверніть увагу на те, що опис і види схем представлені як перехід від загального випадку до приватного:

  • Відкриті або закриті системи опалення;
  • З природною циркуляцією теплоносія або примусової;
  • Проект системи з нижньої і верхньої розводкою;
  • Схема підключення радіаторів опалення до однієї або двох магістралей;
  • Пряме або зворотний рух теплоносія в радіаторі.

Окремо розглядається приклад променевого підключення до теплових мереж. Його принципова схема приєднання складається з декількох незалежних контурів, монтаж яких проведено на основі всіх перерахованих вище видів побудови схеми циркуляції теплоносія.

Системи закриті або відкриті

Закрита – це така система опалення, в якій теплоносій не контактує ні з атмосферою, ні з магістраллю, прокладеною від зовнішньої котельні. Приклад такого приєднання – монтаж двоконтурного теплового пункту, обладнаного герметичним мембранним розширювальним баком.

Перевага – закритий проект приєднання в якості теплоносія може використовувати незамерзаючі рідини, які попутно знижують ступінь активності корозійних процесів в магістралях, а в разі застосування звичайної котельні води – дозволяє вжити додаткових заходів щодо її підготовці (знесолення) і очищення.

У відкритій системі розширювальний бак негерметичний, він встановлюється в самій її верхній точці і забезпечує природне розподіл тиску в залежності від висоти водяного стовпа. Також відкрита схема використовується для прямого приєднання до магістралі постачальника теплової енергії.

Приклад природної і примусової циркуляції

У малоповерховому житловому будівництві (максимум до трьох поверхів) зазвичай використовуються системи опалення з природною циркуляцією, що використовують ефект теплової конвекції – підйом розігрітого теплоносія вгору і опускання вниз остиглого. У закритих системах з природною циркуляцією розширювальний бак ставлять внизу, у котла. Це робиться для того, щоб його пружна мембрана не порушувала баланс тиску, рівень якого внизу повинен бути більше.

Перевагою системи, в якій теплоносій рухається під дією сил теплової конвекції, є її відносна простота – в ній відсутній насос, який вимагає додаткового технічного обслуговування. Недоліком приєднання – велика залежність від технічного стану, адже при наявності повітря в магістралях і грязьових відкладень в радіаторах циркуляція сповільнюється.

Приклад використання примусової циркуляції:

  1. Висота опалювального будинку перевищує три поверхи;
  2. Джерело тепла неможливо опустити максимально низько. Наприклад, при використанні для опалення приватного будинку газового котла, розміщення якого в підпіллі неприпустимо за нормами технічної безпеки;
  3. При використанні системи з однією трубою і нижнім розливом теплоносія.

Потужність циркуляційного насоса, який використовується у відкритій системі, не повинна бути дуже великою. Інакше, якщо робочий тиск насоса значно перевищує природне атмосферний, може статися витискування теплоносія через переливної магістраль розширювального бака.

Види розводки: нижня і верхня

Теплоносій з котла може бути поданий в віддає тепло (виконавчу) магістраль системи як зверху, так і знизу. Якщо розводка верхня, то гаряча вода подається по одному центральному стояку наверх і заповнює розширювальний бак (в разі закритої системи може використовуватися герметичний бак-уловлювач повітря зі стравлювати клапаном). І вже з бака виконавча магістраль отримує теплоносій, а від стояків виконуються підключення радіаторів.

Перевагою такої системи є те, що руху теплоносія допомагають природні чинники – гравітація і теплова конвекція. Завдяки цьому можна використовувати циркуляційні насоси невеликої потужності. Проектування має врахувати і недоліки – необхідність прийняття додаткових заходів з утеплення розширювального бака і центрального стояка.

При нижньої розведенню виконавча магістраль отримує теплоносій знизу, що економить теплову енергію. Але при цьому природної теплової конвекції перешкоджає гідродинамічний опір радіаторів, а розливу гарячої води по ним – гравітація. Тому проект повинен врахувати підключення насосів більшої потужності для прокачування теплоносія, особливо коли виконавча магістраль піднімається на кілька ярусів. Природна циркуляція теплоносія при такій схемі побудови системи опалення можлива тільки в одноповерхових будинках. Є і ще одні недолік, особливо характерний для багатоповерхових будинків, радіатори в яких підключені до однієї магістралі, що подає. В цьому випадку виконавча магістраль закінчується нагорі, де скупчується відпрацьований (остиглий) теплоносій, що суперечить законам термодинаміки і як би перевертає всю систему з ніг на голову.

Підключення до однієї або двох магістралей

Монтаж системи, де виконавча магістраль грає роль подає (пряма) і збірної (обратка) одночасно, значно простіше, тут істотно економляться матеріали, легше розрахувати проект. Однак в цьому випадку радіатори підключаються до неї послідовно – вхід і вихід до однієї труби.

При схемі послідовного монтажу першими починають прогріватися ті радіатори, які ближче до вихідного патрубка котла. Останні в схемі приєднання теплообмінники отримують остиглий теплоносій, що зменшує їх ККД.

Також спостерігається нерівномірність прогріву радіаторів, що можна усунути лише за допомогою скрупульозних маніпуляцій по регулюванню кількості надходить в них теплоносія. У багатоповерхових будинках, виконавча магістраль яких має верхню розводку, цей ефект не так помітний з тієї причини, що руху теплоносія по стояку допомагає гравітація.

Двотрубна система дозволяє підключити радіатори паралельно один одному, оскільки їх вихідні патрубки з’єднані зі збірною магістраллю, яка паралельна лінії (прямий). Вони прогріваються одночасно, а їх регулювання спрощується. Однак додаткова виконавча магістраль – це дорога прокладка через міжповерхові перекриття, складність робіт, естетичний дисонанс в інтер’єрах приміщень, тому використовується рідко.

Порада! Регулювання системи опалення простіше виробляти кульовими кранами. Установка дросельних шайб, що змінюють діаметр труби, не тільки не забезпечує точності в цьому процесі, а й вимагає розбирання магістралей.

Рух теплоносія в радіаторі

Якщо вхідний і вихідний патрубки радіатора розташовані на одній стороні, то теплоносій при русі по ньому робить петлю, змінюючи напрямок. Перевагою такої схеми підключення є більш повна тепловіддача. Недоліком – уповільнення швидкості руху гарячої води, в результаті чого з неї виділяється (сепарується) повітряна суміш, і більше гідродинамічний опір системи.

При розташуванні патрубків на різних сторонах радіатора відбувається наскрізний протоку теплоносія через нього. Попутна схема підключення має як переваги, так і недоліки. Наприклад, радіатор може не встигнути сприйняти все тепло, ККД системи знижується. Однак при цьому вона має меншу гідродинамічний опір, а її регулювання спрощується.

Порада! Встановлюйте регулювальний кран на вихідному патрубку радіатора з прямим рухом теплоносія. Це запобіжить його часткове осушення.

променева розводка

H2_2

У комбінованій схемі системи опалення, де до загальної прямий і прямому трубопроводі здійснюється підключення декількох незалежних один від одного контурів, що забезпечують обігрів окремо взятих квартир або інших приміщень, використовується променева розводка. Це дозволяє здійснювати індивідуальний облік енергоспоживання і його регулювання.

Вона заснована на використанні колекторів, звідки здійснюється роздача теплоносія. Колектори комбінованої системи розташовуються на міжповерхових теплових пунктах, як і електричні розподільні щити. Загальна магістраль може бути як з верхньої, так і нижнім розведенням, а загальдомовий тепловий пункт – двоконтурним (незалежним) або підключеним безпосередньо до магістралі постачальника теплової енергії.

Принципова схема незалежних опалювальних контурів будується за тими ж принципами, які описувалися вище. Приклад монтажу: одно- або двотрубна система з верхньої або нижньої розводкою, з попутним або тупикової циркуляцією теплоносія в радіаторі. Господар квартири з променевої розводкою має право встановити теплообмінник і додатковий квартирний бойлер-підігрівач, якщо вважає, що це йому вигідніше.

Ссылка на основную публикацию