Інженерні системи

Система водяного опалення: пристрій і принцип роботи

Система водяного опалення: пристрій і принцип роботи
Погодьтеся, набагато простіше взяти готову схему і зібрати опалення згідно з нею. Так роблять багато умільці, але коли робота виконана, починаються проблеми - працювати нормально зібрана таким способом система не може за визначенням. Це складна система, складання якої пов'язана з масою нюансів, які потрібно знати і, головне, розуміти, що їх дотримання неможливо без усвідомлення основного принципу її роботи. Саме про нього і піде розмова в даній статті, в якій разом ми розберемося з питанням, як працює система водяного опалення?

Система водяного опалення: основні вузли


Для початку, щоб краще розуміти принцип роботи системи водяного опалення, необхідно ознайомитися з мінімумом обладнання і матеріалів, без яких нормального функціонування опалення не вийде. Всього таких частин можна виділити чотири.
Водяний котел для опалення будинку . Кажуть, що це серце системи опалення - саме котел відповідає за нагрівання теплоносія (в даному випадку води). Працює котел досить просто, навіть якщо конструкція здається складною - вся суть зводиться до спалювання палива та використання енергії, одержуваної при спалюванні палива, для нагріву води. Для цієї мети практично всі котли без винятку обладнуються камерою згоряння, в якій міститься теплообмінник - радіатор, через який протікає теплоносій. Отримавши свою порцію енергії і нагрівшись до високої температури, теплоносій відправляється в «кругосвітню подорож» по системі трубопроводів.

Труби, а вірніше система трубопроводів для водяного опалення будинку. Правильніше буде сказати, що це кільцевої трубопровід, так як саме кільцевої цикл руху теплоносія закладений в принцип роботи опалювальної системи. Тобто нагріта вода по подаючому трубопроводі рухається від котла, проходить через батареї і повертається назад в котел для отримання чергової порції енергії. Запитайте, як вона рухається по трубах, за рахунок чого відбувається ток теплоносія в системі опалення? Це окрема тема для розмови, і про це ми поговоримо нижче.

Батареї водяного опалення. Це теж теплообмінник, завдяки якому гаряча вода віддає свою теплову енергію повітрю в приміщенні - правильніше його буде назвати посередником в цій справі, так як гаряча вода нагріває спочатку батарею (теплообмінник), яка, в свою чергу, віддає тепло повітрю. Природно, вода в системі при цьому остигає саме з цієї причини, після того як вона проходить через батарею, її направляють назад до котла на підігрів.

Розширювальний бак . Вельми корисний елемент опалювальної системи - він необхідний для того, щоб гасити температурні коливання теплоносія. При нагріванні вода збільшується в об'ємі, і цей надмірний обсяг надходить в розширювальний бак. Навпаки відбувається, коли вода остигає - вона зменшується в об'ємі і ця нестача заповнюється з розширювального бака. На сьогоднішній день існують бачки двох типів - відкриті і закриті. Останні є мембранними баками, і їх робота забезпечується стисненим повітрям. Така конструкція дозволяє зменшити обсяг бака до мінімуму, що дозволило монтувати його в корпусі котла.

Всі ці елементи будуть повністю марними, якщо в системі не буде циркуляції. Так, щоб система працювала добре, її доведеться забезпечити, і про те, як це зробити, ми поговоримо далі.

Два способи циркуляції теплоносія


Існує два способи змусити теплоносій в опаленні рухатися по колу, тим самим налагодивши ефективну передачу тепла від котла до повітря в приміщеннях будинку.

Природна циркуляція. Це складний спосіб, який рясніє масою нюансів - в його роботу покладено природні закони природи, які змушують нагріту воду підніматися вгору. Для цієї мети створюється головний стояк - труба великого розміру, по якій теплоносій піднімається до максимально можливої висоти в будинку, після чого благополучно стікає до батарей по трубопроводах, розміщених під нахилом. Точно таким же способом остиглий теплоносій повертається назад до котла - самі розумієте, зворотний трубопровід повинен мати ухил у зворотний бік. При такій циркуляції котел повинен бути найнижчою точкою системи опалення, що накладає деякі обмеження. Настінні нагрівачі в таких системах не використовуються - тут застосовуються тільки підлогові котли, які розміщуються або в приямку, або ж в цокольному поверсі будинку. Також дуже важливим моментом в роботі такої системи є трубопроводи, а вірніше їх діаметри - чим ближче до котла, тим товщі повинні бути труби.

Примусова циркуляція. Варіант дуже простий, і все, що тут потрібно, щоб забезпечити струм теплоносія по трубах, це циркуляційний насос. Встановлюючи його в систему опалення, можна навіть не дбати про ухили труб - навіть якщо він буде не в ту сторону, насос все одно протисне систему, і циркуляція піде. Правда може почати накопичуватися повітря, але він легко виводиться за допомогою автоматичного повітряного Скидач, встановленого в місці ймовірного утворення повітряної пробки.

Примусова циркуляція, звичайно, зручна і практична штука, яка дозволяє дуже швидко виводити систему опалення в робочий режим, але варто прірву електроенергії, і опалення стане. Який вихід? Як не дивно, їх два. Можна укомплектувати опалення бесперебойніка , що добре при короткочасних відключеннях електрики, а можна зібрати систему з природною циркуляцією теплоносія і доповнити її насосом. Таким чином ви отримаєте опалення, яке буде працювати навіть при відсутності електроенергії - природно, за умови, що котел буде незалежним. Тобто простий агрегат, в якому немає електроніки.

Контрольне і регулювальне обладнання


Налагодивши циркуляцію теплоносія і забезпечивши нормальну роботу опалення, залишається справа за малим - зробити цю систему регульованою і контрольованою. Обійтися без усього цього можна, але небажано. Контроль дозволяє стежити і підтримувати працездатність опалення на потрібному рівні, а регулювання дають можливість налагоджувати систему так, щоб досягати її оптимальних показників роботи. До такого типу обладнання можна віднести наступні прилади.

Контрольне встаткування. Як мінімум в трубопроводи потрібно врізати дві речі - термометр і манометр. Причому вимірювач температури краще врізати і на трубопроводі, що подає, і на зворотному - обчислюючи різницю температур, можна здійснювати правильну регулювання системи. Манометр необхідний для контролю тиску в закритих системах опалення - так що якщо у вас відкритий контур (розширювальний бак негерметичний), то в манометрі необхідності немає.

Регулювальне обладнання. Регулювати потоки води можна тільки одним способом - змінювати перетин трубопроводу (їх внутрішній діаметр), що можна робити тільки за допомогою кранів. Велика і розгалужена опалювальна система може мати дуже багато кранів, але більшість з них встановлюються з ремонтної метою - тобто для того, щоб можна було зняти той чи інший вузол або прилад, і при цьому не зливати і не відключати повністю систему опалення. Для регулювання роботи використовуються крани, встановлені безпосередньо на приладах опалення. Регулюючі крани (він тільки один, другий є відтинає) можуть бути двох типів: ручними і автоматичними - остання запірна арматура є нічим іншим, як електронним клапаном, який управляється спеціальним контролером. Таке обладнання застосовується в сучасних енергозалежних системах опалення і в його завдання входить контроль клімату в кожному окремо взятому приміщенні.

В принципі, в більш складних системах опалення може зустрічатися і інше обладнання. Наприклад, в приватних будинках досить часто використовується бойлер непрямого нагріву гарячої води - це все той же теплообмінник, в якому опалення нагріває гарячу воду. Є й інші прилади, але саме описані вище є тим мінімум, який забезпечує ефективну роботу цієї кліматичної системи.

На закінчення теми, система водяного опалення, потрібно сказати кілька слів про такий важливий момент, як розрахунок системи. Це окрема тема, про яку необхідно говорити докладно. Її ми розкриємо в іншій статті, а тут скажу тільки одне - неправильний розрахунок опалення в першу чергу загрожує дискомфортом в будинку і підвищеним споживанням енергетичних ресурсів. Загалом, цього моменту також потрібно приділити увагу, і важливий він не менше, ніж принцип роботи системи.

Варто прочитати

Обговорення теми: Система водяного опалення: пристрій і принцип роботи

Ваш коментар: