При монтаже отопления своими руками простая однотрубная система должна включать следующие элементы:
• отопительный котел;
• расширительный бак;
• отопительные приборы (радиаторы);
• фильтр;
• циркуляционный насос.
При монтаже отопления в небольшом одноэтажном доме можно не использовать циркуляционный насос.
При проектировании водяного отопления в двухэтажном частном доме имеет смысл сразу ориентироваться на двухтрубную систему отопления. Эта система предполагает наличие отдельных стояков, используемых для подачи горячей воды, и другие стояки для отвода охлажденной воды. В этой системе вода циркулирует вверх, перераспределяясь по радиаторам. Остывая в них, вода обратным самотеком идет в котел по отдельным трубам.
При двухтрубной системе отопления теплоноситель подводится к каждому отопительному прибору по одной трубе, а отводится по другой. Этот принцип устройства позволяет осуществлять параллельное, независимое подсоединение нагревательных приборов.
Двухтрубная система позволяет поддерживать малые рабочие давления, благодаря чему увеличивается срок службы коммуникаций. В ней можно использовать тонкостенные радиаторы, которые стоят дешевле. Такие схемы отопления широко распространены в странах Западной Европы.
Недостатки двухтрубной системы заключаются в сложности ее установки и в большом расходе труб, поскольку она оснащена трубопроводом, в 2,5 раза более длинным по сравнению с однотрубной системой.
Для монтажа отопления с применением двухтрубной системы требуются примерно те же элементы, что и для однотрубной системы, только самих труб надо заготовить значительно больше.
Кустовая схема отопительной системы
В настоящее время помещения обогревают, используя различные вариации отопительных систем, которые работают по принципу двухтрубной циркуляции теплоносителя.
Одной из таких систем является кустовая схема. Свое название она получила из-за своеобразного расположения отопительных приборов, чем-то напоминающего стенную печь, обогревающую своими поверхностями различные помещения. Другими словами, отопительные батареи располагают на стыке смежных углов как минимум трех комнат, что позволяет добиться малого расхода теплоносителя.
Двухтрубная циркуляция теплоносителя осуществляется за счет прокладки основных, «горячих» и обратных труб на уровне отопительных батарей (рис. 4).
Рисунок 4. Кустовая схема: а — вид на плане сверху; б — вид сбоку. Основные элементы системы: 1) распределительный стояк; 2) расширительный бак; 3) основной подающий стояк; 4) переливная труба; 5) раковина; 6) котел; 7) обратные трубы охлажденной воды; 8) отопительные приборы (радиаторы)
Чаще всего кустовую схему используют в южных регионах, здесь можно достичь нужной температуры обогрева помещений при сравнительно небольшом расходе энергоносителя. Эту систему также можно использовать для отопления частных домов одноэтажной застройки в некоторых регионах Средней полосы России. В частном доме обратную линию удобнее прокладывать на уровне, если на пути прокладки отсутствуют дверные проемы. Однако двери можно обойти за счет применения трубы в виде буквы «П» или проложить обратную трубу (полностью или частично) под полом. При прокладке трубы под полом не рекомендуется ставить на подпольном отрезке соединительные элементы, так как они недоступны для визуального осмотра. Кроме того, подпольный участок труб следует утеплить, чтобы предупредить возможное его промерзание зимой.
Участок верхней разводки, подающей горячую воду, можно закрепить вдоль стен, выдержав примерное расстояние 40–50 см от потолочного перекрытия. Такая разводка несколько портит интерьер помещения, хотя в какой-то степени проложенная труба увеличивает площадь отопительного прибора. Для сохранения хорошего вида помещения можно поместить трубы горячей разводки на чердаке, предварительно тщательно их утеплив. Однако некоторые недостатки присутствуют и в этом варианте расположения труб, поскольку он несколько увеличивает потери тепла через стены и перекрытия, а в потолке необходимо проделать небольшие отверстия для проводки труб.
Если же этажность частного дома — это два и более этажа, то кустовая схема отопления не обеспечит эффективного обогрева всех жилых помещений.
Трубы отопительной системы
Трубы являются одним из важнейших элементов системы водяного отепления, без них невозможно нормальное функционирование отопительных приборов. Во многом от качества труб зависят эксплуатационные сроки системы отопления и стоимость ее организации.
Прежде чем приступить к монтажу отопления собственного дома, необходимо тщательно утеплить дом, иначе произведенные калории будут просто отапливать улицу, что существенно снизит эффективность системы в целом и приведет к увеличению расходов.
Рынок строительных материалов в наше время предлагает множество образцов трубной продукции, обладающих различными техническими характеристиками, в которых имеются и положительные, и отрицательные качества.
Трубы для монтажа системы индивидуального отопления жилого дома могут быть: стальные, медные, металлопластиковые и полимерные. Выбирая трубы для отопления, каждый потребитель сначала интересуется ценой, а затем их техническими характеристиками. При выгодном соотношении цены и качества покупка окажется идеальным приобретением.
Стальные трубы
Стальные трубы для отопления более других привычны для современного пользователя. Считается, что стальные трубы обладают долгим сроком эксплуатации и большой надежностью. Действительно, технология изготовления обеспечивает им жесткость, высокую механическую устойчивость и прочность.
Стальные трубы бывают цельнотянутые и сварные. Соединение стальных труб методом сварки очень прочно и устойчиво. Согласно данным Госстроя РФ, во внутренних системах отопления срок службы оцинкованных стальных труб в среднем составляет 12–16 лет, а не оцинкованные, черные, трубы служат вдвое меньше.
Стальные трубы легко выдерживают гидравлические удары. Они обладают отличной теплопроводностью, низкий коэффициент расширения при изменении температур позволяет замуровывать стальные трубы для водяного отопления в стены. Высокая теплопроводность допускает использование стальных труб при создании лучистых форм систем водяного отопления.
Стальные трубы являются самым оптимальным вариантом для бюджета, они обходятся дешевле, чем прочие. В городских домах стальные трубы имеют широкое распространение именно по причине своей относительно низкой стоимости.
Но эти трубы при всех своих положительных качествах имеют много недостатков. Они достаточно тяжелые, тяжесть и крупные габариты делают их неудобными в эксплуатации. Монтаж труб невозможен без применения газосварки со всеми вытекающими последствиями, в частности, увеличением стоимости монтажа.
Однако главный их недостаток — высокая степень подверженности коррозии и повреждениям различного характера. Стальные трубы быстро ржавеют, засоряются разными отложениями, выделяют в воду вредные вещества. Для защиты стальных труб применяют технику оцинковывания, это вполне оптимальный метод для бытового варианта. Единственным недостатком оцинковки является невозможность использования антифриза в такой системе.
Стальные трубы, обладающие историей 50-летней давности, относительно неплохо выглядят на фоне современных технологий. Однако они утратили свою актуальность, после того как полимерные трубы активно вошли в число товаров широкого потребления. Бесспорно, стальные трубы можно использовать при монтаже системы отопления, но только в случае крайней необходимости или отсутствия альтернативы.
Монтаж труб и радиаторов отопления — явление традиционное, процесс аналогичен монтажу труб для водопровода или канализации. Прежде чем приступить к монтажу системы, нужно начертить трассу трубопровода для отопления со всеми поворотами, просчитать необходимое количество переходников и уголков. Сварка стальных труб требует наличия профессиональных навыков.
Медные трубы
Медь — универсальный материал, поэтому медные трубы отлично подходят для отопления. Они представляют особый интерес для тех, кто хочет иметь надежную и высокоэффективную в плане теплоотдачи нагревательных элементов систему отопления. Они являются надежной альтернативой черным стальным трубам. Медь остается самым популярным материалом для труб в Европе на протяжении нескольких десятков лет, а в частном строительстве она почти полностью вытеснила стальные трубы.
Медные трубы
Медь — универсальный материал, поэтому медные трубы отлично подходят для отопления. Они представляют особый интерес для тех, кто хочет иметь надежную и высокоэффективную в плане теплоотдачи нагревательных элементов систему отопления. Они являются надежной альтернативой черным стальным трубам. Медь остается самым популярным материалом для труб в Европе на протяжении нескольких десятков лет, а в частном строительстве она почти полностью вытеснила стальные трубы.
Медь значительно устойчивее к окислению, чем черные металлы. Благодаря высокой коррозионной стойкости меди, отопительные трубы из нее не стареют и не портятся, выдерживая долгий (до 60 лет) срок безаварийной службы. Со временем медные трубы покрывает тонкий защитный слой окисла (патины), который не оказывает влияния на их прочность. Собственные свойства медных труб для отопления дополнены современными антикоррозионными покрытиями, поэтому они отличаются зеркальной внутренней поверхностью. Медным трубам безразлична хлорированная вода, что важно для системы отопления.
Медь — это своеобразный металл, она обладает способностью сдерживать развитие в воде болезнетворных микроорганизмов. Поэтому на внутренней поверхности медных труб бактерии не уживаются. Медные трубы для отопления устойчивы к воздействию ультрафиолетовых лучей, экологически чистые при жестком соответствии определенным стандартам. Они идеально предохраняют содержимое от внешних воздействий, поскольку они непроницаемы как для жидкостей, так и для газов, в частности для кислорода, что очень важно при организации отопительных систем.
Высокая пластичность медных труб важна при их замораживании, поскольку позволяет сохранить целостность конструкции в случае сложнейших климатических обстоятельств. Коэффициент расширения медных труб вдвое превышает этот же показатель для стальных труб. По основным параметрам медные трубы ничуть не уступают, а во многом и превосходят по качеству полиэтиленовые трубы.
Медные трубы для отопления характеризуются относительной простотой монтажа. Широкий ассортимент соединительных медных и латунных фитингов позволяет монтировать системы любой сложности. Для отопления возможно применять тонкостенные медные трубы, но обычно медные трубы круглого сечения имеют толщину стенки около 1 мм при наружном диаметре 3,0–3,60 мм. Демонтируемые трубы медного трубопровода в случае его ликвидации можно с успехом использовать на другом объекте или реализовать. Даже в случае продажи меди на лом можно вернуть 20–25 % потраченных средств.
К недостаткам медных труб для отопления относится их сравнительно высокая стоимость, что является причиной ограниченного распространения этих труб. Хотя в ценовом отношении медные трубы могут успешно конкурировать с металлопластиковыми. Если стоимость медной трубы несколько выше, чем тот же показатель у металлопластиковых аналогов, то все необходимые фитинги существенно дешевле. К тому же соединения, выполненные пайкой, намного надежнее металлопластиковых прессованных и цанговых соединений, они выдерживают давление воды до 30 атм.
Если отдано предпочтение меди, то лучше всего покупать медные трубы диаметром 1,2 дюйма (3,05 см), этот размер является самым оптимальным вариантом для отопления.
Тонкие стенки и высокие качественные характеристики позволяют выполнить монтаж медных труб даже неопытному мастеру, достаточно внимательно отнестись к работе и соблюдать все правила. Специалисты производят монтаж медных труб для отопления методом мягкой и жесткой пайки, это позволяет значительно быстрее и надежнее осуществлять процесс, чем с использованием сварки и резьбовых соединений.
В специализированной сети можно приобрести все необходимые элементы для стыковки трубопроводов. Для соединения труб следует использовать медные фитинги: капиллярные под пайку и пресс-фитинги. Принцип соединения медной пайкой основан на процессе капиллярного притяжения медной трубы, фитинга, а также мягкого или твердого припоя для пайки. Медную трубу и фитинг под пайку следует собрать и нагреть до нужной температуры. На горловину фитинга для медной трубы нанести припой и плавить. Капиллярное притяжение втягивает припой в зазор между трубой и фитингом, образуя надежное соединение.
При втором варианте соединения пресс-фитинги обжимают специальными системами пресс-инструментов. Для различных диаметров фитингов следует брать соответствующие по размерам обжимные губки. Последовательно постоянная сила обжима создает долговечное прочное неразъемное соединение трубы и фитинга.
Полимерные трубы
Родиной первых полимерных (поливинилхлоридных) труб является Германия, именно здесь они были впервые произведены в 1936 г., а первый трубопровод из таких труб был проложен в 1939 г.
Однако начало широкого внедрения полимерных труб в системы водоснабжения и отопления приходится на середину 1950-х гг. В нашей стране применение полимерных труб относится к началу 1970-х гг.
Можно защитить трубопровод от диффузии кислорода, покрыв поверхность трубы лаковой пленкой на основе поливинил-алкоголя. Однако такая пленка легко повреждается от механических внешних воздействий.
В последнее время большое распространение при монтаже водяного отопления получили полимерные трубы различных типов. Полимерные трубы долговечны, при правильной эксплуатации срок их службы может достигать 30 лет и больше. Расчетный срок эксплуатации этих труб составляет 25–30 лет, но существуют примеры эксплуатации свыше 40 лет.
Полимерные трубы отличаются небольшим удельным весом, они не подвержены коррозии; имеют хорошие санитарно-гигиенические показатели, бесшумны при любой скорости потока, их пропускная способность благодаря гладким стенкам и отсутствию в них наростов существенно выше, чем у стальных и чугунных труб при равном диаметре. Соединение полимерных труб выполняют посредством низкотемпературной сварки, склейкой и с помощью специальных муфт.
Вместе с тем, все виды полимерных труб обладают существенными преимуществами перед стальными трубами — это низкая теплопроводность, теплоустойчивость, достаточная механическая прочность, высокая устойчивость к коррозии и зарастанию минеральными отложениями. Они не ржавеют и не гниют, удобны при сборке, в них не появляются блуждающие токи. Полимерные трубы облегчают задачу сохранения тепла в теплосети, а также экономят энергию, расходуемую на подогрев теплоносителя.
Стоимость полимерных труб значительно выше металлических аналогов, в меньшей степени она отличается от стоимости медных труб.
Единственный недостаток полимерных труб — это большое многообразие исходного материала, применяющегося при их изготовлении. Трубы изготавливают из сшитого полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, хлорированного поливинилхлорида, армированного алюминием поливинилхлорида и полибутена. Каждый из этих материалов обладает своими отличительными особенностями. В различных ситуациях они могут проявлять себя по-разному. Применение различных видов полимерных труб и комплектующих из полимерных материалов обусловлено рабочими параметрами теплосети — величиной рабочего давления и температурой теплоносителя, этот показатель не должен превышать 95 °C. Кроме того, следует учитывать тип разводки теплосети и особенности архитектуры здания. Полимерные трубы имеют высокий температурный коэффициент линейного расширения, он в 10 раз превышает такой же показатель для металлических труб. Еще один недостаток состоит в том, что полимерные трубы горючи, к плохо сгораемым материалам относится только поливинилхлорид.
Желательно выполнять скрытую прокладку полимерных труб, убирая их в плинтуса, шахты, каналы или в конструкции полов. При использовании в системе отопления полимерных труб следует предусмотреть установку приборов автоматического регулирования, для того чтобы защитить их от превышения параметров теплоносителя по температуре и давлению.
Трубы из сшитого полиэтилена лучше всего подходят для систем водяного отопления с применением классических радиаторов, а также теплых полов. Сшитый полиэтилен достаточно прочен, обладает повышенной эластичностью, стоек к ультрафиолетовому излучению, к агрессивным химическим веществам, имеет низкий коэффициент тепло— и звукопроводности. Срок службы труб из сшитого полиэтилена зависит от параметров рабочего давления и температуры теплоносителя. Как и для всех полимерных труб, нормальная температура теплоносителя при их эксплуатации составляет обычно +95 °C. Но они вполне выдерживают кратковременное повышение температуры до +110 °C. Обладая многими достоинствами, трубы из сшитого полиэтилена имеют только один недостаток — высокую цену.