Схема на отоплителната система на частна къща

Правилно планираната тръбопроводна мрежа е техническо предизвикателство при проектирането на отоплителна система. За да се реши правилно въпросът с тръбопровода, е необходимо предварително да се определи вида на отоплителната система.

Класификация

Тип отоплителна система по създадена разлика:
Гравитационна отоплителна система (с естествена циркулация);
Помпена (механична) отоплителна система с принудителна циркулация.
Схема за подаване на охлаждаща течност към отоплителни уреди:
стандартен или задънена улица;
преминаване;
лъч или колектор.
Според метода на подаване и отвеждане на охлаждащата течност:
еднотръбен;
двутръбен.
Според метода на монтаж на тръбопровода:
отворено полагане;
скрит монтаж.
Според вида на материала, използван за тръбопроводи и свързващи фитинги:
стоманени тръбопроводи;
медни тръбопроводи;
металопластични тръби;
полипропиленови тръбопроводи;

Видове отоплителни системи според създадената разлика

Системи с естествена циркулация

Тези системи бяха често срещани в близкото минало, тъй като по това време на пазара за отопление нямаше модерни материали и високо прецизно енергийно ефективно оборудване. Принципът на работа на такива системи е движението на охлаждащата течност от източника на топлина (котела) към нагревателните устройства под въздействието на естествени сили и поради разликата в плътността на охлаждащата течност.

Основното предимство на такива системи е ниска цена, дълъг експлоатационен живот и енергийна независимост. Ако в строителния регион най-многопрекъсванията на електрозахранването са чести, тогава за да се предпази отоплителната система от замръзване и да се осигури стабилно отопление, трябва да се изберат гравитационни системи. Гравитационните отоплителни системи са саморегулиращи се: при липса на нужда от топлина обратният топлоносител има температура и следователно плътност, близка до захранващата. Поради това разликата става по-малка и циркулацията на охлаждащата течност намалява.

Недостатъците на такива системи включват увеличен диаметър на тръбопроводите, инсталиране на отворен разширителен резервоар в най-високата точка на системата (разпределение за това техническо помещение), често проветряване на системата, невъзможност за индивидуално регулиране на топлопреминаването на радиаторите и ограничен радиус на работа (хоризонтално не повече от 20-30 метра).

Принудителна (механична) циркулация

Отоплителните системи с принудителна циркулация на охлаждащата течност нямат всички тези недостатъци.

Диаметрите на тръбопроводите са много по-малки поради факта, че диференциалът в системата създава циркулационна помпа с необходимата разлика в налягането. Тръбопроводите могат да се използват от почти всеки наличен материал и техният обхват е ограничен само от температурния режим на системата и метода на полагане. Разширителните резервоари от мембранен тип се монтират навсякъде в системата (най-често в котелното) и не изискват отделяне на специално помещение в къщата. Поради факта, че отоплителната система с всякаква конфигурация с механична циркулация може лесно да се балансира, мястото за монтаж на котела и дължината на отоплителните клонове или пръстени могат да бъдат избрани без ограничения. Мощността на помпеното оборудване ще зависи само от това.

Класификация според посоката на движение на охлаждащата течност

В зависимост от посоката на движение на подаващата и връщащата охлаждаща течност една спрямо друга, отоплителните системи са проектирани с трите най-често срещани схеми: задънена улица, с преминаващо движение на охлаждащата течност и колектор (излъчване).

Задънени схеми за движение на охлаждащата течност

В задънените (стандартни) отоплителни системи топлоносителите се движат в противоток, най-отдалеченият клон на радиаторите от котела има по-голямо съпротивление от този, който е по-близо. Следователно може да възникне ситуация, когато се появи неравномерно нагряване на близките радиатори. За да се избегне това, е необходимо да се създаде допълнително съпротивление в по-къси циркулационни пръстени, тоест да се монтират балансиращи фитинги.

Свързани схеми за движение на охлаждащата течност

При паралелното движение на охлаждащата течност в захранващите и връщащите тръби на отоплителната система, всички циркулационни пръстени, тоест клонове с радиатори, са в същите условия. Тоест както тръбопроводите, така и щранговете или радиаторите са хидравлично балансирани помежду си. Въпреки това, такива системи са най-много металоемки в сравнение със стандартните, а също така изискват полагане на много по-голяма дължина на тръбопроводите.Това се отразява преди всичко в цената на системата и цената на монтажните работи. Следователно свързаните схеми в жилищното строителство се използват най-рядко.

Колекторни отоплителни кръгове

Идеалният вариант за вилно и жилищно строителство като цяло е използването наколекторна верига на отоплителната система.

Такава система представлява колекторен шкаф, монтиран на пода или в котелното помещение, в който освен спирателни и балансиращи вентили са монтирани колектори с изходи или нарадиаторно разклонение или за всеки отоплителен уред. Такава система също е хидравлично стабилна и може лесно да се регулира от отделни най-отдалечени клонове или такива, натоварени с топлинна мощност. При планирането на лъчовата схема на отоплителната система е възможно всеки радиатор да се свърже отделно към всеки изход на колектора и да се положат тръбопроводите по скрит начин. В този случай тръбопроводната секция трябва да бъде направена от едно парче тръба.

Еднотръбен или двутръбен?

Еднотръбните отоплителни системи са широко разпространени, особено в многоетажни сгради, в стари системи за централно отопление, както и в системи с естествена циркулация. Въпреки по-ниската консумация на метал (дължина на тръбопроводите), системата много често се състои от недостатъци:

При последователното движение на охлаждащата течност от първия радиатор към следващия се получава значителен спад на температурата, така че повърхността на топлообмен трябва да се увеличи с разстоянието от захранването с топла вода.
Няма възможност за индивидуално регулиране на топлообмена на всеки радиатор.
Наличието на байпас на радиаторите като цяло осреднява температурата в щранга на парното, но запазва и невъзможността за регулиране.

Двутръбните отоплителни системи са най-често срещаният вариант и се адаптират към почти всяка схема на тръбопроводи в сградата (задънена, свързана или колекторна). Подаването на топлина към радиаторите и нейното отстраняване се осъществява чрез различни тръбопроводи. Системата е по-стабилна от хидравлична страна и подлежи както на качествено, така и на количествено регулиране. Вижте раздела за класификацията на отоплителните системи в посоката на движение на охлаждащата течност.

Методи за монтаж

Тръбопроводите на отоплителните системи могат да бъдат положени открито на закрито или вградени или скрити в строителни конструкции.

Отвореният метод се използва при полагане на тръбопроводи на неразклонена отоплителна мрежа, в помещения, където изискванията за проектиране са минимални. Като правило по този начин се полагат стоманени тръбопроводи поради високата им чувствителност към корозия или полимерни тръбопроводи с разглобяеми връзки.

Скритият метод за инсталиране на тръби на отоплителни системи е най-универсалният, тъй като съвременните материали за отоплителни системи позволяват този метод да се използва широко на практика, а липсата на видими тръбопроводи от гледна точка на естетиката е по-привлекателна. По скрит начин е възможно да се полагат тръбопроводи от метал-пластмаса с пресови връзки (неразглобяеми), полипропилен или мед. В случай на полагане на тръбопроводи в конструкцията на стени или подове, тръбите трябва да бъдат изолирани. В допълнение към основната задача на топлоизолацията за намаляване на топлинните загуби, това също ще сведе до минимум агресивния ефект на циментовата и бетонната замазка върху горното полимерно покритие на тръбите, както и ще предотврати механични повреди на тръбопроводите по време на втвърдяване на строителни смеси.

Материали за тръбопроводи

Съвременният пазар на строителни материали и разнообразието от отоплителни технологии също диктуват нови решения при избора на материали за отоплителни системи. Както продължителността на работа на отоплителните системи, така и техническите параметри на закупеното оборудване (котли, помпи, радиатори) зависят от материала, от който са направени тръбопроводите.

Стоманените тръбопроводи на отоплителни системи се използват дълго време в инженерствотосистеми. Това се дължи на факта, че в България няма да е трудно да закупите такава тръба в най-кратки срокове, а цената на стоманените тръбни системи е най-ниска. Стоманените тръбопроводи също са устойчиви на високи температури, температурните деформации са практически нулеви и издържат добре на хидравлични удари. Но в същото време те имат ниска устойчивост на корозия, така че стоманените тръби не се препоръчват да се полагат в строителни конструкции, тоест те трябва да се монтират скрито. Благодарение на всички тези предимства и недостатъци, централното отопление и многоетажното бюджетно жилищно строителство остават обхватът на стоманенотръбните отоплителни системи.

Металопластични тръбопроводи се използват в независими отоплителни системи, където температурата на топлоносителя не надвишава 95 °C. Поради техния форм-фактор (тръбата се доставя гъвкава на рулони от 25 или 50 метра), е удобно да се използват такива тръбопроводи както за подово отопление, така и за скрит монтаж. Поради ниската кислородна пропускливост, металопластиката не е подложена на корозия. Недостатъците на металопластичните тръби включват доста високата цена на свързващите фитинги.

Най-често срещаният вариант за инсталиране на отоплителни тръбопроводи е използването наполипропиленови тръби. Това е най-евтиният материал, свързан помежду си с помощта на неразглобяеми запоени фитинги. Но трябва да се помни, че за среда с висока температура, по-специално за отоплителни системи, трябва да се използват само полипропиленови тръби с подсилен слой. Този тип тръби могат да издържат на температури не по-високи от 95 ° C, имат гладка вътрешна повърхност и, следователно, намалени хидравличнисъпротива. Недостатъците на полипропилена включват ниска работна температура, както и възможността за деформация и разрушаване на химическата структура под въздействието на слънчева светлина. Следователно отворените полипропиленови тръбопроводи трябва да бъдат покрити със слой изолация.

В разглеждания вариант на жилищна сграда с площ от 70 m2, например, отоплителната система трябва да бъде проектирана с принудителна циркулация, от полипропиленови тръбопроводи и с инсталиране на разпределителни колектори на всеки етаж. Въпреки факта, че структурно подовите настилки са положени от дървени трупи, тръбопроводите на отоплителната система могат да бъдат монтирани скрито, като се направят малки разрези в трупите (върху топлоизолацията). В тези вдлъбнатини тръбопроводите могат да бъдат положени в допълнителна топлоизолация и свързани към отоплителни уреди от пода.