Как развести 4 контура отопления?

Что такое контуры отопления, их описание и балансировка, механизмы для ее осуществления

В автономной системе отопления нередко наблюдается ситуация, когда удаленные от котла радиаторы отдают меньшее количество тепла, чем установленные ближе. Проблема может заключаться не только в большой протяженности магистрали, но и в неправильно составленной схеме с единым контуром. Можно ли сделать их несколько и что такое контуры отопления, их описание и балансировка?

1. Проблемы балансировки контуров отопления
2. Регулировка водяного теплого пола
3. Коллекторная система отопления
4. Балансировочный клапан

Способы циркуляции воды в системах отопления

Движение жидкости по замкнутому контуру (контурам) может происходить в естественном или принудительном режиме. Вода, нагретая отопительным котлом, устремляется к батареям. Эту часть контура отопления называют прямым ходом (током). Попав в батареи, теплоноситель остывает, и направляется обратно в котел для нагрева. Этот промежуток замкнутого маршрута называют обратным ходом (током). Для ускорения циркуляции теплоносителя по контуру применяют специальные циркуляционные насосы, врезаемые в трубопровод на «обратке». Выпускаются модели отопительных котлов, в конструкции которых предусмотрено наличие подобного насоса.

Естественная циркуляция теплоносителя

При естественной циркуляции движение воды в системе идет «самотеком». Это возможно за счет физического эффекта, проявляющегося при изменении плотности воды. Горячая вода имеет меньший показатель плотности. Жидкость, идущая по обратному ходу, имеет большую плотность, а потому легко вытесняет уже нагревшуюся в котле воду. Горячий теплоноситель устремляется вверх по стояку, а далее распределяется по горизонтальным магистралям, проведенным под небольшим уклоном, составляющим не более 3-5 градусов. Наличие уклона и позволяет двигаться жидкости по трубам самотеком.

Схема отопления, основанная на естественной циркуляции теплоносителя, является самой простой, а потому ее легко реализовать на практике. К тому же в этом случае не требуется наличие других коммуникаций. Однако подходит этот вариант лишь для частных домов небольшой площади, так как длина контура ограничена 30 метрами. К недостаткам можно отнести и необходимость монтажа труб большего диаметра, а также низкое давление в системе.

Схема автономной системы отопления дома с естественной циркуляцией воды (теплоносителя). Трубопровод прокладывается под уклоном, составляющим не более 5 градусов

Принудительная циркуляция теплоносителя

В автономных отопительных системах с принудительной циркуляцией воды (теплоносителя) по замкнутому контуру присутствует в обязательном порядке циркуляционный насос, который обеспечивает ускоренный ток нагретой воды к батареям, а остывшей – к нагревательному прибору. Движение воды возможно из-за разности давлений, возникающей между прямым и обратным током теплоносителя.

При монтаже данной системы не требуется соблюдать уклон магистрали трубопровода. В этом заключается преимущество, а вот существенный недостаток кроется в энергозависимости такой отопительной системы. Поэтому на случай отключения электричества в частном доме должен быть генератор (мини-электростанция), который обеспечит функционирование системы отопления в экстремальной ситуации.

Схема организации системы отопления дома, в которой циркуляция теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом, врезаемым в трубопровод обратного тока

Схему с принудительной циркуляцией воды в качестве теплоносителя можно использовать при монтаже отопления в доме любой площади. При этом выбирается насос подходящей мощности и обеспечивается его бесперебойное электропитание.

Антифризы на основе этиленгликоля

В нашей стране популярностью пользуются составы на базе водного раствора этиленгликоля. Во многом такая любовь потребителей к подобному виду антифриза вызвана его доступностью. Ведь на деле такой состав является вредным для здоровья, поэтому нужно исключать его попадание на кожу, тем более в организм. Токсичными являются даже пары смеси. Смертельная доза этиленгликоля для человека – до 5 мл на один килограмм массы тела. Как правило, такой антифриз реализуется в двух видах, отличающихся температурой замерзания:

• -65°С
• -30°С

Чтобы получить требуемую температуру кристаллизации, состав разбавляется водой, желательно, конечно, дистиллированной. Самые часто встречающиеся бренды в России — Hot Blood, Dixis, Nort. Добавляя определенное количество воды, температура замерзания может находиться в диапазоне от -10°С до -65°С. И нужно понимать, что даже при наступлении температуры кристаллизации есть еще немалый температурный диапазон, при котором сохраняется и жидкость, и лед. Подобное состояние именуется шуга. При таких условиях исключается разрыв системы.

Подготовка системы :

Для обеспечения надежной и долговременной работы системы с теплоносителем «Гольфстрим» (бытовым антифризом) необходимо провести подготовительные работы.
Перед заливкой теплоносителя в новую систему отопления или кондиционирования необходимо произвести гидроиспытания и проверить ее работу при положительной температуре на воде, а при отрицательной — на антифризе. При обнаружении негерметичности слить жидкость, устранить протечки и вновь испытать.
Перед заливкой теплоносителя в систему отопления, которая уже длительно эксплуатировались на воде или другом теплоносителе, необходимо предварительно ее промыть с использованием специальных промывочных средств.

Если такая работа не будет проведена, то теплоноситель (бытовой антифриз) проходя по контуру будет убирать старую накипь и ржавчину, что может привести к объемистым осадкам и засорению системы.

Для более быстрого удаления пузырьков воздуха из теплоносителя рекомендуется после заполнения системы выдержать ее без давления в течение 3 часов.

Меры предосторожности :

Теплоноситель «Гольфстрим» (бытовой антифриз) предназначен исключительно для технического использования, поэтому нельзя допускать попадания его в пищевые продукты и питьевую воду.
При попадании жидкости на кожу и одежду ее необходимо сразу промыть водой.

Хранение :

Теплоноситель необходимо хранить в недоступном для детей месте, в герметично закрытой таре, вдали от пищевых продуктов.
Не допускается попадание прямых солнечных лучей.
Срок хранения 3 года с момента изготовления.

Требования к воде и рекомендуемые пропорции

Концентрированный раствор этиленгликоль допустимо разбавлять лишь деминерализованной или умягченной водой (показатель жесткости не должен превышать 5 мг на эквивалент). Это делается для того, чтобы растворенные соли не приводили к образованию осадка, засоряющего климатическую систему и ухудшающую теплообмен оборудования.

Производители не рекомендуют заливать теплоноситель с концентрацией гликоля более 70 %, ведь он имеет повышенную вязкость и создает дополнительную нагрузку на насосное оборудование. Концентрированный раствор гликоля также обладает сниженной теплопроводностью, что негативным образом отражается на эффективности работы климатической системы.

Кроме того, для получения работоспособного раствора необходимо учитывать климатические условия, в которых будет использоваться оборудование. Если речь идет о приобретенном растворе гликоля с объемной долей выше 40%, то температура замерзания такого антифриза составит 65 градусов ниже нуля.

В умеренных широтах это практически исключено, поэтому в целях экономии можно разбавить раствор водой, увеличив температуру замерзания до следующих показателей:

• Разведение в пропорции 1 к 1 позволяет добиться температуры замерзания в – 35-40 градусов;
• Разбавление в пропорции два литра концентрированного раствора гликоля на три литра воды -30 градусов ниже нуля;
• Пропорция 1 к 2 – 20 градусов ниже нуля.
  

Отопление с двумя магистралями

Отличительная особенность строения конструкции двухтрубной системы отопления состоит в двух трубопроводных разветвлений.

Первое проводит и направляет нагретую в котле воду по всем необходимым устройствам и приборам.

Другое же собирает и выводит уже охлажденную в процессе работы воду и отправляет ее теплогенератор.

В однотрубном виде конструкции системы вода, в отличие от двухтрубной, где она проводится по всем трубам обогревательных приборов с одинаковым показателем температуры, претерпевает значительную потерю необходимых для стабильного процесса отопления характеристик на подходе к замыкающей части трубопровода.

Протяженность труб и затраты, напрямую связанные с нею, увеличиваются при выборе двухтрубной отопительной системы вдвойне, однако это относительно незначительный нюанс на фоне явных достоинств.

Во-первых, для создания и монтировки двухтрубной конструкции отопительной системы вовсе не понадобится трубы с большим значением диаметра и, ввиду этого не будет создаваться та или иная преграда на пути как в случае с однотрубным контуром.

Все необходимые крепежи, вентили и другие детали конструкции тоже гораздо меньше в размере, поэтому разница в стоимости будет весьма незаметна.

Одно из самых главных достоинств подобной системы то, что существует возможность монтировки вблизи каждой из батарей термостатов и значительно сократит расходы и преумножит удобство эксплуатации.

Ко всему прочему, тонкие разветвления подающей и обратной магистрали также вовсе не мешают целостности интерьера жилого помещения, к тому же их можно и попросту спрятать за обшивкой или в самой стене.

Разобрав по полочкам все достоинства и нюансы обоих отопительных систем, хозяева, как правило, все же предпочитают выбирать двухтрубную систему. Однако необходимо выбрать один из нескольких вариантов подобных систем, который, по мнению самих хозяев, будет самым функциональным и рациональным в применении.

Моделирование оптимальной геометрии контура

Для одного частного дома может быть спроектировано несколько замкнутых водяных контуров, которые будут обогревать разные помещения. Они могут существенно отличаться друг от друга по типу разводки.

При проектировании, в первую очередь, исходят из работоспособности системы, а также оптимальной геометрии с позиции минимизации затрат, простоты монтажа и возможности вписать элементы отопления в дизайн помещений.

Естественная и принудительная циркуляция воды

Нагрев теплоносителя для отопления дома происходит в одном или нескольких устройствах, расположенных внутри помещения. Это могут печи, камины, а также газовые, электрические или твердотопливные котлы.

Давление воды в контуре обеспечивают или за счет использования циркуляционных насосов или выстраиванием геометрии системы, позволяющей создать условия для естественной циркуляции.

Также источником горячей воды может быть централизованная система отопления для нескольких домов. В случае слабого напора возможно подключение циркуляционных насосов для создания дополнительного давления и увеличения скорости перемещения жидкости по трубам.

При выборе варианта с естественной циркуляцией теплоносителя или небольшого давления в трубах при централизованном отоплении необходимо внимательно отнестись к возможности максимального использования физических законов, позволяющих начинать и поддерживать движение жидкости.

Обязательным элементом разводки в этом случае является коллектор разгона. Он представляет собой вертикальную трубу, по которой горячая вода поднимается вверх, затем распределяется по приборам отопления и, потеряв начальную температуру, стекает вниз.

По причине разной плотности возникает перепад гидростатического давления горячего и холодного столба жидкости, который является движущей силой для циркуляции воды.

Вертикальная и горизонтальная разводка

Подвод горячей воды к радиаторам может быть осуществлен разными способами. Разводку условно делят на вертикальную и горизонтальную, по положению труб (стояков), подающих воду непосредственно к радиаторам отопления.

Вертикальные схемы с верхней подачей горячей воды максимально используют разницу гидростатического давления между теплым и холодным сегментами контура, поэтому их практически всегда применяют при естественной циркуляции, а также при низком давлении в системе.

Кроме того, такие схемы работоспособны при аварийном отключении насоса, которое может наступить по причине его поломки или отсутствия электроэнергии.

Разводку с нижней подачей практически не применяют при отоплении с естественной циркуляцией. В случае наличия хорошего давления в системе ее использование оправдано, так как у такой схемы существует два значительных плюса, относительно альтернативного варианта.

• меньшая суммарная длина используемых труб;
• отсутствует необходимость проведения трубы по чердаку или технологическим нишам под потолком второго этажа.

Горизонтальную схему разводки отопления используют для одноэтажных частных домов. Если здание имеет два или более этажа, то ее часто используют в случае, когда с позиции дизайна вертикальные стояки нежелательны.

Горизонтальные трубы, подающие и отводящие воду можно органично вписать в интерьер помещений, а также спрятать под пол или в ниши, расположенные на уровне пола.

Особенности применения антифризов в газовых котлах ВАХI. Практические советы

1. Возможно ли применение автомобильного тосола в отопительных системах?

В отопительных системах рекомендуется применять антифриз, который специально разработан для этих целей. Известно, что в составе большинства тосолов есть силикатные и фосфатные соединения, амины, нитриты и прочие элементы, испарения которых будет очень вредны для человека. Кроме этого, в их составе отсутствуют необходимые для качественной эксплуатации в отопительных системах присадки, а это может негативно влиять на резиновые уплотнители и металлические элементы. У тосолов ресурс использования обычно ограничен, и срок эксплуатации составляет не более трех лет. При этом разбавлять его с водой, тем более водопроводной, нельзя.

2. Если установлены в системе отопления оцинкованные трубы, можно ли применять антифриз?

Ни один теплоноситель (даже импортный) с низкой температурой замерзания, основой которого является гликоль, не сумеет защитить оцинкованные покрытия. Со временем может выпасть металлизированная взвесь или еще хуже — труднорастворимые осадки (хлопья белого цвета). Следовательно, нельзя заливать антифриз в систему отопления с оцинкованными трубами.

3. Можно ли различные виды антифризов смешивать друг с другом?

Какие бы не были виды антифризов, но их смешивать без проведения проверки на совместимость не желательно. Ведь если основные присадки у жидкости различные, то может появиться осадок и произойдет ухудшение антикоррозийных свойств из-за их разрушения. Если точно неизвестно, какой антифриз был в системе, то перед заливкой нового необходимо полностью слить старый.

4. Какую воду использовать для разбавления антифриза?

Лучше всего для этих целей использовать именно дистиллированную воду, в составе которой нет магния и солей кальция. Практика показывает, что при разбавлении жесткой водой есть большая вероятность появления осадка. Водопроводную воду можно использовать для разбавления, но только если жесткость не превышает 5мг-эквл.

Не стоит считать воду из колонки лучшим вариантом, ведь у нее будет большая жесткость, значение которой может достигать 20мг-эквл. Бывает, что определение жесткости усложняется по той или иной причине, тогда следует ранее смешать воду с антифризом в необходимой пропорции и посмотреть, будет ли появляться осадок.

5. Влияет ли на котел и радиаторы отопительной системы использование антифриза?

Антифриз имеет теплоемкость, которая ниже, чем у воды на 15-20 процентов. Следовательно, он накапливает и отдает тепло гораздо хуже. При выборе радиаторов необходимо ориентироваться на более мощные модели. Лучше подбирать радиатор, теплоотдача которого будет на 20 процентов выше, чем у обычного. На теплообменнике котла процесс происходит аналогичный, теплосъем падает и там. Поэтому требуется установка более мощного циркуляционного насоса, в сравнении с насосом, работающим с водой. Желательно подбирать насос по напору больше на 60 процентов, а по расходу больше на 10 процентов, даже если содержание гликоля в растворе соответствует расчету на -25°С или -20°С. Если котел настенный, а двигатель уже стоит внутри устройства, то необходимо любым способом улучшить циркуляционный процесс через котельный теплообменник. Сделать это можно путем увеличения диаметра труб в системе и подбора радиаторов, имеющих меньшее сопротивление. Если возможности внести изменения в отопительную систему нет, то можно снизить мощность котла на 20 процентов при работе на отопительный контур. Такая функция в котлах ВАХI есть. Можно при желании поставить более мощный насос вместо стандартного. Насосы другого типа могут предлагаться как дополнительная опция к комплекту настенных котлов ВАХI.

6. Как влияет антифриз на мембранный бак в системах отопления?

Стоит помнить, что выбирая расширительный бак необходимо учитывать некоторое отличие коэффициента объемного расширения (на 15-20 процентов в сторону увеличения) такой жидкости, как антифриз. Следовательно, размер расширительного бака должен составлять 15 процентов от всего объема отопительной системы.

7. Что будет, если применять в системе отопления антифриз на -65 градусов в неразбавленном виде?

В этом случае будет перегреваться теплообменник по причине недостаточного теплосъема. Присадки гликоля при длительном перегреве будут разлагаться. Теплоноситель обретет темно-коричневый оттенок, образуется много осадка. Также начнет сильно вибрировать и шуметь медный теплообменник на настенном котле по причине локальных закипаний жидкости. Со временем в теплообменнике будет образовываться темный нагар, который будет причиной еще большего нагревания. Таким образом, вскоре придется менять тепообменник.

8. Ваши специалисты рекомендуют производить разбавление антифриза до достижения температуры -20 градусов Цельсия. А как он поведет себя, если температура опустится ниже данной отметки?

Если антифриз разбавлен на -20°С, то будет гарантирована защита выключенной системы отопления от разрушительных процессов даже при снижении температуры до -60°С. Если же все-таки температура снизилась ниже двадцати градусов, что можно исключить в наших условиях, то антифриз будет густеть и со временем превратится в желеобразную массу. Как только температура поднимется выше, жидкость станет прежней, не утратив своих свойств.

9. Можно ли долго применять антифриз?

Считается, что у антифриза нормальный срок работы до пяти лет. Как только этот срок проходит, жидкость лучше полностью заменить, ведь антифриз может потерять все свои полезные свойства. При этом проявляются агрессивные свойства раствора гликоля и разбалансируются присадки.

10. Почему возникает необходимость подпитки системы, в которую залит антифриз, и как это делать правильно?

Антифриз текучее воды, поэтому к разъемным соединениям в системе отопления предъявляются более строгие требования. Сборка всех стыковых узлов должна производиться особенно внимательно, при этом необходимо предварительно производить опрессовку системы. Можно для обработки стыковых мест использовать специальные герметики, которые к гликолевым смесям достаточно стойкие («LOCTITE», «ABRO», «Гермесил»). Если говорить о подпитке отопительной системы, которая работает на антифризе, то стоит отметить, что для нее запрещено производить подпитку водопроводной водой. Этому есть ряд причин. Во-первых, есть вероятность выпадения солей. Во-вторых, с добавлением воды пропорционально уменьшается и количество присадок. В-третьих, гликолевая смесь может стать более агрессивной. Есть производители антифризов, которые своим покупателям рекомендуют отдельно приобретать присадки и добавлять их, если имеет место разбавление водой более чем на 50%. Стоит также учитывать, что в случае разбавления водой и при температуре ниже -15 градусов Цельсия могут теряться основные свойства теплоносителя. Поэтому желательно иметь некоторый объем гликолевой смеси непосредственно в котельной, чтобы именно ей производить подпитку.

Монтаж трубопровода: важные моменты

Существует две схемы монтажа водяного отопления от котла в частном доме:

• Одноконтурная схема рассчитана только на обогрев помещений. Состоит из котла с воздушной вытяжкой, однотрубной разводки и радиатора с нужным количеством секций. Чтобы обеспечить поступление горячей воды в доме, нужно будет устанавливать дополнительную конструкцию: одна отапливает дом, вторая подает воду. Эта система, простая в сборке и сравнительно дешевая, подойдет для небольших дачных домиков (до ста квадратов). При необходимости систему можно прокачать, установив насос для циркуляции и устройства регулирования температуры.
• Двухконтурная схема позволяет одновременно обогревать помещение и подавать горячую воду. Но эксплуатационные характеристики данной системы таковы, что применима она только для домов, в которых проживает до четырех человек.

Следующий принципиальный момент – тип трубопровода. Их существует три.

• Однотрубная система. По этой схеме вода будет идти от радиатора к радиатору, постепенно охлаждаясь, поэтому следующая батарея будет холоднее предыдущей. Этот вариант не имеет смысла в многокомнатных домах, а для небольшого домика вполне подойдет.
• Двухтрубная система отапливает помещения более качественно. Схемой предусмотрено проведение двух труб к каждой батарее. По одной трубе идет горячая вода, вторая направляет остывшую воду к котлу, что сводит потери тепла к минимуму.
• Коллекторная система самая «теплая». Здесь много труб, каждая из которых подводится к каждому радиатору. Можно контролировать температуру на каждой батарее. Минус в том, что работа по монтажу такой системы очень трудоемкая: мало того, что нужно обустроить большое количество труб, так еще и коллекторный шкаф нужно установить. Не в каждом доме хватит на это места.

При проведении водяного отопления необходимо учесть все нюансы, связанные как с характеристиками помещения, так и с вашими конкретными целями. Существующие схемы монтажа трубопровода наглядно показывают весь алгоритм такой работы. Однако, планируя трудоемкие варианты решения, не стоит пренебрегать помощью специалистов.