Что такое обратка в системе отопления

Система отопления: существующие схемы и особенности организации подачи и отвода (обратки) теплоносителя

Комфорт в помещениях в холодный период в значительной мере зависит от корректно спроектированной системы обогрева здания, в частности, от выбора схемы организации подачи теплоносителя и его отвода (обратки) в отопительной системе.

Прежде всего, нужно отметить, что на сегодняшний день существуют два вида обеспечения домов теплом:

  • автономный (независимый), когда источники тепловой энергии размещаются в здании или непосредственной от него близости. Этот вид преимущественно применяется для объектов индивидуального строительства или многоэтажных зданий современной планировки;
  • централизованный (зависимый), при котором к прибору (или их комплексу) обогрева подключаются несколько соединенных сетью трубопроводов объектов. Такая система характерна для большинства городских жилых массивов, а также поселков с развитой инфраструктурой.

При этом по принципу циркуляции теплоносителя, в качестве которого чаще всего используется вода, различают гравитационные (с естественной циркуляцией) и насосные (с принудительной циркуляцией) отопительные системы, а по способу его распределения – с верхней или нижней разводкой трубопроводов.

Не смотря на разнообразие возможных вариантов обеспечения зданий теплом, количество способов организации подачи и отвода (обратки) теплоносителя ограничено.

Способы организации подачи и отвода теплоносителя в радиаторы отопления

Существуют три способа подключения радиаторов в систему отопления:

Нижнее подключение

В литературе можно встретить и другие названия этого способа: седельное, серповидное, «ленинградка». По данной схеме и подвод теплоносителя, и обратка предусмотрены в нижней части радиаторов. Его целесообразно применять, если трубы отопления расположены под поверхностью пола или под плинтусом.

Рисунок 1 – Схема нижнего подключения

Рисунок 2 – Схема движения теплоносителя в системе с нижним подключением

Условные обозначения:
1 – Кран Маевского
2 – Радиаторы отопления
3 – Направление теплопотока
4 – Заглушка

Необходимо помнить, что при небольшом количестве секций или малом размере радиаторов нижнее подключение является наименее эффективным по теплоотдаче (теплопотери могут составлять 15 %), чем другие существующие схемы.

Боковое подключение

Это наиболее распространенный вид подключения радиаторов в систему отопления. При применении такой схемы подача теплоносителя осуществляется в верхнюю их часть, обратку же организуют с той же стороны снизу.

Рисунок 3 – Схема бокового подключения

Рисунок 4 – Схема движения теплоносителя в системе с боковым подключением

Следует иметь в виду, что с увеличением количества секций эффективность такого подключения снижается. Для исправления ситуации рекомендуется использовать удлинитель протока жидкости (инжекционную трубку).

Диагональное подключение

Эту схему называют также боковой перекрестной, так как подача теплоносителя в радиатор осуществляется сверху, обратка же организуется снизу, но с противоположной стороны. Такое подключение целесообразно предусматривать при использовании радиаторов с большим количеством секций (14 и более).

Рисунок 5 – Схема диагонального подключения

Рисунок 6 – Схема движения теплоносителя в системе с диагональным подключением

Необходимо знать, что при изменении расположения подачи и обратки эффективность теплоотдачи уменьшается вдвое.

Выбор того или иного варианта подключения радиаторов во многом будет зависеть от предусмотренной схемы разводки труб (способа организации обратки) в отопительной системе.

Способы организации обратки

На сегодняшний день системы отопления могут быть организованы по одному из типов разводки труб:

Выбор того или иного способа будет зависеть от ряда факторов таких как: этажность здания, требования к стоимости отопительной системы, тип циркуляции теплоносителя, параметры радиаторов и др.

Наиболее распространенной является однотрубная схема разводки труб. В большинстве случаев ее используют для обогрева многоэтажных зданий. Для такой системы характерны:

  • невысокая стоимость;
  • легкость монтажа;
  • вертикальная система с верхней подачей теплоносителя;
  • последовательное подключение радиаторов отопления, а, следовательно, отсутствие отдельного стояка для обратки, т.е. теплоноситель после прохождения первого радиатора поступает во второй, затем третий и т.д.;
  • невозможность регулирования интенсивности и равномерности нагрева радиаторов;
  • высокое давление теплоносителя в системе;
  • снижение теплоотдачи по мере удаления от котла или расширительного бака.
Читать еще:  Плинтусное отопление электрическое

Рисунок 7 – Однотрубная система отопления с верхней подачей теплоносителя

Необходимо отметить, что для повышения эффективности однотрубных систем можно предусмотреть применение циркулярных наносов или устройство на каждом этаже байпасов.

«Байпас – (англ. bypass, букв. — обход) – обвод, параллельный прямому участку трубопровода, с запорной или регулирующей трубопроводной арматурой или приборами (например, счётчиками жидкости или газа). Служит для управления технологическим процессом при неисправности арматуры или приборов, установленных на прямом трубопроводе, а также при необходимости их срочной замены из-за неисправности без остановки технологического процесса». (Большой энциклопедический политехнический словарь)

Другим вариантом разводки труб является двухтрубная схема, называемая также отопительная система с обраткой. Этот вид чаще всего используется для объектов индивидуального строительства или элитного жилья.

Эта система представляет собой два замкнутых контура, один из которых предназначен для подвода теплоносителя к радиаторам отопления, подключаемым параллельно, второй – для его отвода.
Основными достоинствами двухтрубной схемы являются:

  • равномерный прогрев всех приборов не зависимо от их удаленности от источника тепла;
  • возможность регулирования интенсивности нагрева или ремонта (замены) каждого из радиаторов без влияния на работу других.

К недостаткам можно отнести достаточно сложную схему подключения и трудоемкость монтажа.

Рисунок 8 – Двухтрубная система отопления

Нужно учитывать, что если в такой системе не предусмотрено использование циркулярного насоса, при монтаже следует соблюдать уклоны (для подачи от котла, для обратки к котлу).

Третьим типом разводки труб считается гибридный, сочетающий в себе характеристики систем, описанных выше. Примером может служить коллекторная схема, при которой от стояка общей подачи теплоносителя на каждом уровне организуют индивидуальную ветку разводки.

Подогрев теплоносителя обратки

Очевидно, что температура теплоносителя на подаче должна быть несколько выше, чем в обратке. Но достаточно большой перепад, который не устраняется длительное время, приводит к сокращению срока службы котлов.

Это объясняется тем, что на стенках камеры сгорания образуется конденсат, который вступая в химическое взаимодействие с углекислым и другими газами, выделяющимися при сгорании топлива, образует кислоту. Под ее действием «водяная рубашка» топки постепенно разъедается, и котел выходит из строя.

Для устранения этого явления требуется либо подогревать теплоноситель обратки, либо предусмотреть включение в систему отопления бойлера.

Открытая система отопления: принципиальные схемы и особенности обустройства

Благодаря простоте установки, невысокой стоимости и достаточной эффективности открытая система отопления продолжает пользоваться спросом. Разобравшись с принципом работы, комплектацией и правилами монтажа, вы сможете организовать теплоснабжение дома самостоятельно.

Мы расскажем, как составить работоспособную схему отопления открытого типа. Подскажем, как соорудить систему, четко следуя технологическим требованиям и нормам при выборе и соединении элементов. С учетом наших рекомендаций вы построите безотказно действующий эффективный контур.

Самостоятельным мастерам мы предлагаем ознакомиться с проверенными на практике вариантами сборки. Представленная к рассмотрению информация дополнена полезными схемами, фото-подборками, видео-инструкциями.

Комплектация и принцип работы системы

В водяной системе отопления посредником при передаче тепловой энергии от котельной установки к радиаторам выступает жидкость. Циркуляция теплоносителя может выполняться на большие расстояния, обеспечивая нагрев домов и помещений разной площади. Это объясняет повсеместное внедрение водяного теплоснабжения.

Работоспособность системы отопления открытого типа возможна без использования насоса. Циркуляция теплоносителя основывается на принципах термодинамики. Движение воды по трубам происходит за счет разности в плотности горячей и холодной жидкости, а также благодаря уклону проложенных труб.

Незаменимый элемент системы – открытый расширительный бак, в который поступают излишки разогретого теплоносителя. Благодаря резервуару происходит автоматическая стабилизация давления жидкости. Емкость устанавливается над всеми компонентами системы.

Весь процесс функционирования «открытого теплоснабжения» условно делится на два этапа:

  1. Подача. Разогретый теплоноситель движется от котла к радиаторам.
  2. Обратка. Излишек теплой воды поступает в расширительный резервуар, остывает и возвращается в котел.

В однотрубных системах функцию подачи и обратки выполняет одна магистраль, в двухтрубных схемах подающая и обратная трубы независимы друг от друга.

Читать еще:  Новый фундамент вокруг старого дома

Самой простой и доступной для самостоятельного монтажа считается однотрубная система. Конструкция системы элементарна.

Базовая комплектация однотрубного теплоснабжения включает:

  • отопительный котел;
  • радиаторы;
  • расширительный бак;
  • трубы.

Некоторые отказываются от установки радиаторов и размещают по периметру дома трубу диаметром 8-10 см. Однако специалисты отмечают, что эффективность системы и удобство эксплуатации при таком решении снижается.

Сложнее в устройстве и дороже в исполнении двухтрубный отопительный вариант. Однако расходы и сложность сооружения полностью компенсируются устранением стандартных недостатков однотрубных систем.

Теплоноситель с равной температурой поставляется практически одновременно во все приборы, остывшая вода собирается обратной магистралью, а не перетекает в следующую батарею.

Требования к обустройству и эксплуатации

При устройстве теплоснабжения дома важно учитывать ряд особенностей открытой отопительной системы:

  1. Для обеспечения нормальной циркуляции монтаж котла выполняется в самом низком месте магистрали, а расширительного бачка – в наивысшей точке.
  2. Оптимальное место для размещения расширительного бачка – чердачное помещение. В холодное период года емкость и подающий стояк в пределах неотапливаемого чердака надо утеплять.
  3. Прокладка магистрали выполняется с минимальным числом поворотов, соединительных и фасонных деталей.
  4. В гравитационной отопительной системе вода циркулирует медленно (0,1-0,3 м/с), поэтому и нагрев должен происходить постепенно. Нельзя допускать кипения – это ускоряет износ радиаторов и труб.
  5. Если зимой отопительная система не используется, то жидкость необходимо слить – эта мера сохранит целыми трубы, радиаторы и котел.
  6. Уровень теплоносителя в расширительном баке необходимо контролировать и периодически восполнять. В противном случае в магистрали возникнуть воздушные пробки, снижающие эффективность работы радиаторов.
  7. Вода – оптимальный теплоноситель. Антифриз токсичен, его не рекомендуется использовать в системах, имеющих свободный контакт с атмосферой. Его использование целесообразно, если нет возможности сливать теплоноситель в неотапливаемый период.

Особое внимание уделяется расчету сечения и уклону трубопровода. Нормы проектирования регламентированы СНиП за номером 2.04.01-85.

В контурах с гравитационным движением теплоносителя размер сечения трубы больше, чем в насосных схемах, но общая протяженность трубопровода меньше почти в два раза. Уклон горизонтальных участков системы, равный 2 – 3 мм на погонный метр, устраивают только при монтаже теплоснабжения с естественным движением теплоносителя.

Типы схем открытого теплоснабжения

В открытой схеме системы отопления движение теплоносителя осуществляется двумя различными способами. Первый вариант – естественная или гравитационная циркуляция, второй – принудительное или искусственное побуждение от насоса.

Выбор схемы зависит от этажности и площади постройки, а также от предполагаемого теплового режима.

Естественная циркуляция в отоплении

В гравитационной системе отсутствует какой-либо механизм для обеспечения движения теплоносителя. Процесс осуществляется исключительно за счет расширения горячей воды. Для работоспособности схемы предусматривается разгонный стояк, высота которого – не менее 3,5 м.

Система теплоснабжения естественного циркуляционного типа оптимально подходит для построек площадью до 60 кв. м. Максимальной протяженностью контура, способного обеспечить теплом, считается магистраль 30 м. Немаловажный фактор – высота строения и этажность дома, позволяющая монтировать разгонный стояк.

Схема естественной циркуляции не подойдет для низкотемпературного режима применения. Недостаточное расширение теплоносителя не создаст должного давления в системе.

Возможности самотечной схемы:

  1. Подключение к теплым полам. На водяной контур, ведущий к полу, монтируется циркуляционный насос. Остальная система функционирует в обычном режиме. При отключении электричества дом продолжит отапливаться.
  2. Работа с бойлером. Нагревательный прибор монтируется вверху системы – немного ниже расширительного бака.

Для обеспечения бесперебойной работы на бойлер можно установить насос. Тогда схема теплоснабжения и производства ГВС автоматически переходит в разряд принудительных вариантов. Дополнительно монтируется обратный клапан, предотвращающий рециркуляцию теплоносителя.

Принудительная система с насосом

С целью повышения скорости теплоносителя и сокращения времени на обогрев помещения, встраивается насос. Движение потока воды увеличивается до 0,3-0,7 м/с. Интенсивность теплоотдачи возрастает, и ветви магистрали прогреваются равномерно.

  1. Схема со встроенным насосом энергозависима. Чтобы обогрев помещения не прекращался при отключении электричества, насосное оборудование размещается на байпасе.
  2. Насос устанавливается перед входом в котел на обратной трубе. Расстояние до котла – 1,5 м.
  3. При установке насоса учитывается направление движения воды.

На обратке монтируются два отсекающих крана и обводное колено с циркуляционным насосом. При наличии тока в сети краны закрываются – движение теплоносителя осуществляется через насос. Если напряжение отсутствует, то вентили надо открыть – система перестроится на естественную циркуляцию.

Читать еще:  Как работает циркуляционный насос в системе отопления

Варианты разводки трубопровода в системе

От схемы расположения отопительных приборов и соединяющих труб зависит эффективность, экономичность и эстетичность системы теплоснабжения. Выбор разводки определяется исходя из конструктивных особенностей и площади дома.

Специфика однотрубной и двухтрубной схем

Нагретая вода поступает к радиаторам и обратно в котел разными способами. В одноконтурной системе теплоноситель подается через одну магистраль большого диаметра. Трубопровод проходит через все радиаторы.

Преимущества однотрубной системы с самоциркуляцией:

  • минимальный расход материалов;
  • простота монтажа;
  • ограниченное количество труб внутри жилого помещения.

Основной недостаток схемы с одной трубой, выполняющей обязанности подачи и обратки, заключается в неравномерном прогреве радиаторов отопления. Интенсивность нагрева и теплоотдача батарей падает по мере их отдаленности от котла.

Двухтрубная схема отопления уверенно отвоевывает позиции. Радиаторы соединяют обратный и подающий трубопровод. Между батареями и источником тепла образуются локальные кольца.

Основные плюсы системы:

  • все отопительные приборы равномерно разогреваются;
  • возможность регулировки нагрева каждого радиатора отдельно;
  • надежность эксплуатации схемы.

Двухконтурная система требует больших вложений и трудозатрат. Выполнить монтаж двух веток коммуникаций по строительным конструкциям будет сложнее.

Верхняя и нижняя подача теплоносителя

Зависимо от места размещения магистрали, подающей горячий теплоноситель, различают верхнюю и нижнюю подводку.

При верхней разводке теплая вода поднимается по главному стояку и через разводящие трубопроводы передается в радиаторы. Устройство такой системы отопления целесообразно в одно- и двухэтажных коттеджах и частных домах.

Достаточно практична система теплоснабжения с нижней разводкой. Подающая труба размещается внизу, рядом с обраткой. Движение теплоносителя в направлении снизу вверх. Вода, пройдя через радиаторы, по обратному трубопроводу направляется в нагревательный котел. Батареи оборудуются кранами Маевского для удаления воздуха из магистрали.

Вертикальные и горизонтальные стояки

По типу положения магистральных стояков различают вертикальные и горизонтальные способы разводки трубопровода. В первом варианте радиаторы всех этажей подключаются к вертикально расположенным стоякам.

Особенности «вертикальных» систем:

  • отсутствие воздушных пробок;
  • подходит для теплоснабжения высотных построек;
  • поэтажное подключение к стояку;
  • сложности установки квартирных теплосчетчиков в многоэтажных домах.

Горизонтальная разводка предусматривает подключение радиаторов одного этажа к единому стояку. Преимущество схемы – для устройства используется меньше труб, стоимость установки ниже.

Обустройство гравитационного типа отопления

Разработку проекта самотечной системы лучше доверить специалистам-теплотехникам. В документе указывается вид отопления, способ подключения радиаторов и циркуляции теплоносителя, рекомендуемые параметры оборудования, количество радиаторов и метраж трубопровода.

Расчет системы теплоснабжения

Необходимо определить гидравлические характеристики системы, которые в дальнейшем помогут правильно выбрать оптимальный диаметр трубопровода.

Для расчета значения циркуляционного напора (Рц) необходимо иметь следующие данные:

  1. Дистанцию от центра котла отопления до центра радиатора (h). Чем больше расстояние между этими приборами, тем стабильней циркуляция.
  2. Давление остывшей (Ро) и нагретой (Pr) воды.

Циркуляционное давление зависит только от разницы температуры теплоносителя. Точные показатели можно узнать из табличных данных.

На ширину сечения трубопровода оказывает влияние тип материала. Диаметр стальной трубы должен составлять не меньше 50 мм. После разветвления, сечение магистрали сужается на один размер. Обратка, наоборот, компонуется с последующим расширением.

Особое внимание уделяется объему расширительного бака. Величина резервуара не должна быть меньше 5% общего объема теплоносителя в системе. Несоблюдение требования приведет к сливу воды из системы или порыву труб.

Подбор основных комплектующих

Для открытой системы лучше подобрать котел, работающий на твердом топливе или мазуте. Установка электрокотлов и газового оборудования запрещена. В магистрали иногда образуются воздушные пробки – это может привести к аварийной ситуации.

Мощность нагревателя определяется исходя из расчета – 1 кВт энергии тепла на 10 кв.м дома. В зависимости от качества утепления помещения к полученному значению добавляется 10-30%.

Расширительный бак для отопительной системы гравитационного типа должен быть из стали. Полимерные материалы применять крайне нежелательно. Для отопления небольшого одноэтажного дома подойдет резервуар на 8-15 литров.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector