Циркуляция
Теплоноситель отопительной системы – вода — может циркулировать естественным или принудительным путем. Естественная циркуляция происходит за счет вытеснения столбом теплой воды холодного теплоносителя – это происходит по законам физики.
Естественная циркуляция
Это правильное решение там, где часты перебои электроэнергии, так как является энергонезависимым. Длина ветвей естественной системы циркуляции ограничена. Для работы принудительной системы отопления необходима установка насоса возле нагревательного котла или наличие насоса в самой его конструкции.
Методики для принудительной циркуляции
Подключение радиаторов отопления зависит от протяженности теплотрассы и особенностей ее прохождения. При наличии циркуляционного насоса могут быть применены следующие схемы:
- односторонняя;
- сидельная;
- диагональная;
- нижняя.
Первый тип
Боковое или одностороннее подключение предполагает, что подводящая труба (подача) и отводящая (обратка) монтируются с одной стороны радиатора (к одной секции). Боковое подключение эффективно при количестве секций не больше 15. Недостатком является плохая циркуляция в дальних секциях, а также быстрое засорение, которое еще более усугубит ситуацию.
По диагонали
Диагональное подключение радиаторов отопления способно обеспечить теплом батареи с большим количеством секций. Подача осуществляется сверху, отвод – снизу по диагонали. Такая схема обеспечивает равномерное распределение теплоносителя внутри радиатора и максимальную теплоотдачу. В нижний патрубок секции, в которую осуществляется подача воды, монтируется заглушка, а по диагонали – кран Маевского.
Теплопотери при диагональном подключении не превышают 2%. При указании мощности батареи имеется в виду именно этот тип подключения. Единственный недостаток диагонального подключения – внешний вид: трубы подходят с двух сторон, и скрыть их трудно.
Сидельное
Сидельное подключение батарей отопления выполняется в случаях, когда трубопровод отопления скрыт под полом. Патрубки подачи и обратки подключаются с разных сторон к нижним патрубкам секций. Недостаток такого варианта – неравномерное распределение теплоносителя, и, как результат, низкая теплоотдача.
Несмотря на значительные потери тепла — 10-15% — такое подключение применяется довольно часто из-за возможности скрыть почти все трубы. Нижнее подключение аналогично сидельному, но патрубки подачи и обратки расположены рядом в нижней части радиатора. Эффективность такой схемы еще ниже, чем предыдущей.
Виды радиаторов
Радиаторы для изготовления отопительных трубопроводов в народе называются батареями. Новые модели изготавливаются из разных металлов, которые превосходят по техническим характеристикам, эстетике чугунные изделия. Виды радиаторов:
- Алюминиевые — эффективные батареи, которые устанавливаются в новых многоэтажных домах. Быстро выходят из строя, если теплоноситель содержит щелочи, кислоты.
- Стальные — бывают секционными, трубочными. Уровень теплоотдачи не зависит от формы батареи.
- Биметаллические — наиболее эффективные в обогреве помещений. Изготавливаются из смеси алюминия и стали.
Любой из представленных видов актуален при сборке отопительного контура с трубами из полипропилена.
Типы циркуляции теплоносителя и варианты подключения
Теплоноситель, которым в большинстве случаев выступает вода, может циркулировать в отопительной системе двумя способами – принудительно и естественно. Принудительная циркуляция подразумевает наличие в отопительной системе специального насоса, посредством которого и производится перемещение теплоносителя. Насос может быть элементом отопительного котла (то есть, он встроен вовнутрь) или же его устанавливают непосредственно перед нагревательным котлом – на трубу обрата. При разработке схема подключения батарей отопления должна заранее правильно определить место для насоса.
Во многом виды подключения радиаторов отопления зависят не только от типа циркуляции теплоносителя. Помимо этого, необходимо также учитывать продолжительность труб системы и особенность их расположения.
Одностороннее подключение
Данный тип подключения радиатора предполагает, что и труба подачи горячего теплоносителя, и труба обрата будут подключены к одной стороне батареи. Использование подобного принципа подключения является наиболее рациональным для одноэтажных домов. Особенно он подходит в том случае, если планируется подключение достаточно длинных радиаторов – до 14-15 секций. Однако в случае если число секций больше 15, возможно снижение эффективности обогрева – то есть, последние секции радиатора будут более холодные, чем те, которые ближе к трубам. Поэтому, в таком случае, следует выбирать иные варианты подключения радиаторов отопления.
Одностороннее подключение
Седельное и нижнее подключение
Подобное подключение подходит для тех систем, трубы которых вмонтированы под поверхность пола. В таком случае, над поверхностью будет лишь небольшой отрезок трубы, который подводится к нижнему патрубку. При этом подводящая труба монтируется с одной стороны радиатора, а отводящая – с другой. Недостатком такого метода подключение является существенная (до 15%) теплопотеря. В верхней части радиатор может прогреваться не полностью.
Нижнее подключение
Диагональное (перекрестное) подключение
Диагональное подключение радиаторов отопления рациональнее всего применять для радиаторов с большим количеством секций. Конструкция радиатора позволяет теплоносителю распределяться внутри секций максимально равномерно – это дает возможность получать максимальную теплоотдачу. Суть подключения проста – к верхнему патрубку подключается труба подачи нагретого теплоносителя. А к нижнему патрубку с другой стороны радиатора подводится труба обрата. Достоинством подобного типа подключения является минимальная теплопотеря – она составляет всего 2%.
Диагональное (перекрестное) подключение
От того, насколько правильно вы определите способы подключения батарей отопления к вашей отопительной системе, и будет зависеть качество обогрева помещения. Предложенные варианты подключения батарей отопления являются предельно простыми и максимально качественными.
Схема разводки труб
Схем всего две:
- Однотрубная.
- Двухтрубная.
Однотрубная схема
По сути, это кольцо из труб, где в центре расположен нагревательный котел. Труба от котла проходит по всем комнатам, в нее врезаются радиаторы отопления, она же возвращается к котлу с уже остывшим теплоносителем. Схема проста, она не требует большого количества материалов. Но вот эффективность у такой модели отопления не очень высокая. Расположенные в последовательном порядке батареи принимают теплоноситель, который движется по кругу.
Получается так, что последующие приборы получают тепла меньше, чем предыдущие. В этом и вся проблема последовательного подключения радиаторов отопления. Особенно это касается тех батарей, которые в цепи расположены последними. В таких комнатах чаще всего температура невысокая и далека от нормальной. Что можно сделать, чтобы решить данную проблему? Есть два варианта:
- Увеличить количество секций в последних батареях, тем самым увеличить площадь теплоотдачи.
- Установить циркуляционный насос, с помощью которого можно равномерно распределить теплоноситель по всем отопительным приборам.
И хотя однотрубное подключение радиаторов отопления является экономически оправданным, все равно это не самый эффективный способ обогрева.
Двухтрубная схема
В чем отличие этой системы от однотрубной?
- Используются два отдельных контура: подающий и обратный.
- Равномерное распределение теплоносителя по радиаторам отопления.
- Есть возможность проводить ремонт каждой отдельной ветки, отключая ее от всей системы отопления. Для этого используются отсекающие краны (вентиля).
- Более экономичный подход к расходу топлива.
- Появляется возможность регулирования температурного режима в каждой отдельной комнате.
Двухтрубная система – это подающий контур, который поднимается от нагревательного котла вверх, проходит по всем комнатам по чердачному помещению или под потолком. От подачи к каждому отопительному прибору спускается стояк. Снизу по той же схеме проходит обратка, к которой все радиаторы также подсоединяются. Движение теплоносителя в подающем контуре и в обратке происходит в противоположные стороны. В первом случае от котла, во втором к котлу.
Нижнее подключение
Варианты подключения радиаторов
Как уже говорилось ранее, теплоноситель отопительной системы циркулирует естественным образом либо принудительно посредством установки водяного насоса рядом с котлом.
Чаще всего отдается предпочтение системам с естественной циркуляцией воды, так как именно она и выступает теплоносителем в подавляющем большинстве случаев. Особенно актуален такой вид для регионов с частыми перебоями подачи электроэнергии. Ведь остаться зимой с холодными батареями совсем невесело.
Поэтому, перед выбором варианта подключения отопительного элемента нужно понимать, как будет циркулировать вода. Существует несколько схем подачи теплоносителя в радиаторы, обеспечивающих высокую эффективность общей отопительной системы.
Нижнее или седельное
Такой вариант имеет ещё одно название – «ленинградка». Применяется при прокладке трубопровода под полом либо в стенах. Концы труб системы подводятся к нижней части радиатора, где предусматриваются входной и выходной патрубки для подключения.
Радиаторы, предназначенные для нижнего типа подключения, имеют специальные шаровые краны и воздушные клапаны. Первые позволяют без проблем демонтировать батарею в случае необходимости, а вторые позволяют избежать потерь тепла при образовании воздушных пробок. Стоит заметить, что потери могут составлять до 12%.
Седельное подключение может использоваться, например, в квартире при дизайнерском оформлении интерьера, когда нужно скрыть все неэстетичные элементы системы отопления. Не рекомендуется при естественной циркуляции теплоносителя.
Боковое
Боковое, или одностороннее, подключение различается по виду размещения подающей магистрали:
- Боковое верхнее. Применяется, когда подающая магистраль находится выше уровня батареи. Высокую эффективность обеспечит радиатор с количеством секций не более 10, поскольку его прогрев происходит неравномерно. Допускается использование в системах с естественной циркуляцией теплоносителя.
- Боковое нижнее. Отличается от предыдущего типа только расположением подводящей магистрали. Также не рекомендуется применять батареи с количеством секций более 10. Применяется в системах с водяным насосом.
Диагональное
Оптимальный вариант, обеспечивающий наилучшую теплоотдачу. Теплоноситель подается с одной стороны радиатора, проходит все ребра, максимально отдает тепло и выводится в патрубок с противоположной стороны. Диагональная схема позволяет использовать батареи с большим количеством секций, которые равномерно прогреваются и обеспечивают лучший обогрев помещений.
Применяется как при однотрубной, так и при двухтрубной развязке. Вид циркуляции значения не имеет.
Каждая из схем отличается объемом теплоотдачи в процессе эксплуатации:
В качестве вывода следует сказать, что двухтрубная разводка является наиболее оптимальным вариантом системы отопления в частном доме, даже учитывая необходимость в дополнительных затратах на материалы. Она эффективна и позволит проводить тонкую регулировку температуры в разных помещениях. Кроме того, двухтрубные системы позволяют достигать гидравлического баланса, что предотвращает возможность возникновения гидравлического удара.
Естественное или принудительное движение воды
Существует два различных вида циркуляции теплоносителя в системе отопления:
- Естественная.
- Принудительная.
Первый вариант можно считать более бюджетным. В данном случае не приходится монтировать специальный насос для циркуляции теплоносителя.
Естественная циркуляция теплоносителя применяется чаще в загородных домах небольшой площади. Главным условием при монтаже трубопроводов является небольшой уклон в сторону движения теплоносителя. Он нагревается в котле и при расширении циркулирует по трубе подачи, проходит через смонтированные радиаторы отопления и по обратке поступает обратно в котел самотеком.
Принудительная циркуляция используется в загородных домах большой площади. В данном случае следует выполнить монтаж циркуляционного специального насоса. Мощность насоса подбирается исходя из площади дома, монтируется оборудование, как на подаче, так и на обратке.
На подаче лучше смонтировать насос в том случае, если циркуляция теплоносителя будет выполняться по обе стороны от обогревательного котла. Если циркуляция теплоносителя идет только в одну сторону от котла, то лучшим вариантом является монтаж насоса на обратке (можно даже «скрыть» его рядом с котлом).
Для принудительного удаления из системы воздуха монтируются краны Маевского на каждом радиаторе (могут идти в комплекте с прибором).
Процесс подключения радиатора отопления по диагональной схеме
Для того чтобы реализовать все преимущества диагонального подключения радиаторов, необходимо корректным образом осуществить процесс монтажа. Чтобы это сделать, нужно понимать, какие следует иметь инструменты, как правильно наносить разметку и каким образом происходит установка тех или иных элементов.
Фото 1. Схема подключения радиаторов отопления диагональным способом. Красным цветом обозначена подача горячей воды, синим — слив холодной.
Необходимые инструменты
Набор необходимых элементов для диагонального монтажа радиаторов:
- несколько кронштейнов для установки устройства;
- переходные гайки;
- нужное количество заглушек;
- воздухоотводчик (кран Маевского);
- быстроразъемные соединения по типу «американок»;
- запорные краны.
Все вышеперечисленные детали можно приобрести либо в комплекте, либо отдельно. Для работы с этими изделиями нужны следующие инструменты:
- труборезы;
- калибровка;
- пресс-клещи;
- накидные и разводные гаечные ключи;
- трубогибы.
В случае, когда трубы и радиаторы выполнены из различных материалов, могут понадобиться переходники и специальные технические средства для их присоединения.
Нанесение разметки
Для того чтобы корректным образом осуществить монтаж батареи, необходимо следовать определенным нормам и правилам.
Далеко не всегда удается в процессе работы о них вспомнить.
Именно поэтому предварительно следует нанести на стену соответствующую разметку, по которой будут производиться действия.
В этом плане специалисты выделяют следующие три важных пункта:
- Расстояние от нижней части подоконника до верхней грани батареи должно быть от 5 до 10 сантиметров. Это нужно для того, чтобы дать возможность нагретому воздуху нормальным образом циркулировать по комнате. Данное размещение радиатора влияет на уровень теплоотдачи.
- Между напольным покрытием и нижней частью батареи должно быть не менее 8—12 сантиметров. Это условие связано с конвекционными потоками нагретого воздуха.
- Последнее правило касается зазора между радиаторными секциями и непосредственно самой стеной. В норме он должен варьироваться от 2 до 5 сантиметров.
Внимание! В соответствии со всеми вышеперечисленными нормами необходимо при помощи обычного карандаша сделать пометки на стене. Это существенно поможет упростить работу и предотвратить риск возможных ошибок
Кран Маевского
Такой обязательный элемент системы отопления, как кран Маевского представляет собой специальное изделие, использующееся для отвода воздушных пробок из сети отопления. Его открытие происходит ключом либо отверткой.
Фото 2. Кран Маевского, установленный на чугунной батарее. Позволяет спустить лишний воздух из системы отопления.
Накопленный воздух в батареях способен не только парализовать циркуляцию горячей воды, но и запустить процесс коррозии. Ввиду того что изделие предназначено для отвода воздушных масс из радиаторов, его устанавливают преимущественно в местах, где чаще всего возникает эта проблема. Для этого достаточно всего лишь открутить боковую заглушку секции, после чего вкрутить кран на ее место.
Установка «американок»
В патрубки, к которым присоединяются трубопроводы подачи и отвода воды, необходимо обязательно присоединить специальные металлические муфты. Чаще всего их называют «американками».
Для того чтобы их установить, нужно использовать специальный ключ. Он вставляется в просвет крана Маевского, после чего сверху надевается «американка». Главное — правильным образом подобрать ключ, так как он может быть различных диаметров и конфигураций. В некоторых случаях могут использоваться обычные разводные ключи и пассатижи.
Привинчивание вентилей
В итоге на пайке «американок» присоединяются отсекающие вентили. На каждый патрубок необходимо установить один элемент.
Это в случае чего позволит отсечь конкретный радиатор от общей системы отопления. При этом вся сеть обогрева помещения останется работать в штатном режиме.
Установка вентилей также происходит посредством привинчивания. Оно делается между радиатором и специальной перемычкой, которая отводит воду с нижней трубы в верхнюю, если кран перекрыт.
Монтаж радиатора
Установка радиаторов по диагональной схеме является довольно простой и быстрой. Она имеет небольшие особенности, отличающие ее от других методик монтажа. Главное помнить, что в городских квартирах данный способ применяется крайне редко, так как он преимущественно предназначен для частного сектора и отдельно стоящих домов.
Двухтрубная схема подключения радиаторов
Ток воды в замкнутом контуре идёт как в прямом, так и в обратном направлении при двухтрубной схеме подключения. Для устройства подобной системы понадобится в два раза больше труб, чем для предыдущего варианта, зато владелец частного дома с таким отоплением будет чувствовать себя намного комфортнее. Выбирая, какое подключение радиаторов отопления лучше в частном доме, стоит внимательно присмотреться к этому варианту. Подобная схема даёт возможность регулировать теплоотдачу в каждом радиаторе отдельно. Прогрев системы, в отличие от однотрубной, производится равномерно, по каждой точке отдачи тепла. Существует несколько вариантов устройства схемы теплоснабжения при двухтрубной разводке.
Схема двухтрубной системы отопления
Вертикальная система с нижней разводкой. Второе название — «седельное» подключение. Этот вариант используют, когда необходимо максимально спрятать трубы. Если они убраны под пол, то логично будет вывести трубу на нижнюю часть ввода. Трубы ввода и вывода теплоносителя подсоединяются к патрубкам соседних батарей внизу. Циркуляция теплоносителя осуществляется в данном случае не во всём радиаторе, так как даже при подсоединении насосов в системе нельзя создать необходимое давление. При использовании седельного подключения возможно одновременно использовать несколько контуров для передвижения теплоносителя по контуру.
«Седельное» подключение
Вертикальная система с верхней разводкой. Самый практичный способ подключения. Подводящая труба в этом случае соединяется с верхней частью батареи, отводящая – с нижним патрубком. Этот способ подключения позволяет обеспечить хороший нагрев радиатора по всей поверхности. Но у него существует недостаток, который проявляется не сразу, а после нескольких лет эксплуатации. На внутренней стороне труб постепенно копиться осадок, который рано или поздно приводит к закупорке одной из них. Если это произошло, система будет функционировать ровно до места образовавшейся пробки, а следующие радиаторы будут холодными.
Горизонтальная система используется в частных домах с высотой в два этажа и выше. Она позволяет равномерно отапливать все уровни жилого строения. В этой системе обязательно используется насос с принудительным током воды. В зависимости от конфигурации контуров, схема подразделяется на три вида:
- Тупиковая. Лучше других, так как является самой экономичной среди двухтрубных систем и реже даёт сбои в работе. Циркуляция теплоносителя начинается в верхней трубе. Когда вода или антифриз достигают последнего радиатора, происходит так называемый разворот, то есть выталкиваемый напором теплоноситель вытесняется в патрубок нижней трубы и по ней возвращается к котлу.
- С параллельным движением теплоносителя. В этом случае теплоноситель течёт в одном направлении в трубах прямой и обратной подачи воды. Трубы в такой схеме идут параллельно и не занимают много места. Используются подобные системы для небольших помещений, где надо экономить пространство.
- Лучевая схема распределения. Суть этого способа заключается в том, что от нагревательного котла отходят несколько контуров, идущих лучами по всему частному дому. Труба прямой подачи теплоносителя подключается к верхней части батареи, а труба обратной подачи идёт снизу. Это дорогая схема, но в некоторых случаях она – единственный вариант разводки отопления.
Варианты расположения радиаторов
Когда с типом разводки труб определились, переходим к следующему этапу – выбираем места расположения отопительных элементов.
Вне зависимости от того, биметаллический, алюминиевый или чугунный у вас радиатор, он должен располагаться непосредственно под окном. Таким образом создается тепловой барьер, препятствующий потокам холодного воздуха. Помимо этого, тепло от батареи обогревает стекла, что препятствует возникновению на них конденсата.
Нормы установки отопительных элементов:
- высота от пола до нижней кромки батареи – 8-12 см;
- высота от её верхней кромки до нижней части подоконника – от 10 см;
- расстояние от стены до ребер батареи – от 2 см;
- ширина радиатора – не менее 70% ширины оконного проема.
Нарушение указанных норм может привести к снижению эффективности системы отопления:
В комнатах с большим количеством окон следует установить отопительные элементы под каждым оконным проемом. В угловых комнатах также увеличивают их число.
Как устроен радиатор отопления
Если упрощенно взглянуть на большинство радиаторов отопления, то их гидравлическая конструкция представляет собой достаточно несложную, понятную схему. Это два горизонтальных коллектора, которые соединены между собой вертикальными каналами-перемычками, по которым происходит перемещение теплоносителя. Вся эта система или выполнена из металла, обеспечивающего необходимую высокую теплоотдачу (яркий пример – мощность секции чугунного радиатора), либо «одета» в специальный кожух, конструкция которого предполагает максимальную площадь контакта с воздухом (например, биметаллические радиаторы).
Очень упрощенно – схема устройства большинства радиаторов отопления
1 – Верхний коллектор;
2 – Нижний коллектор;
3 – Вертикальные каналы в секциях радиатора;
4 – Теплообменный корпус (кожух) радиатора.
Оба коллектора, верхний и нижний, с обеих сторон имеют выходы (соответственно, на схеме верхняя пара В1-В2, и нижняя В3-В4). Понятно, что при подключении радиатора к трубам контура отопления подключается лишь два выхода из четырех, а оставшиеся два глушатся. И вот от схемы подключения, то есть от взаимного расположения трубы подачи теплоносителя и выхода в «обратку» во многом зависит эффективность работы установленной батареи.
И прежде всего, планируя установку радиаторов, хозяин должен точно разобраться, какая же система отопления функционирует или будет создаваться в его доме или квартире. То есть он должен четко представлять, откуда поступает теплоноситель и в какую сторону направлен его поток.
Конструкция радиаторов
Конструктивно батареи могут быть сборными из нескольких секций и неразборными (панельными). Разборные можно удлинять, добавляя секции, или укорачивать. В любом радиаторе вверху и внизу имеется коллектор для прохода воды.
Радиатор имеет четыре входа. Задействованы обычно только два. К ним подсоединяются трубы подачи и «обратки» горячей воды. Остальные два отверстия входа заглушаются пробками, в одну из них монтируется краник Маевского для стравливания воздуха.