Знать принцип работы системы отопления, как работают системы водяного отопления, нужно для того, чтобы уметь находить неполадки в ней, или, вообще, избежать ошибок уже на этапе проектирования и монтажа.
Ну, и поскольку данный сайт посвящён конкретно водяным система отопления, то и рассматривать принцип работы будем только водяных систем.
Водяные системы называют ещё жидкостными, а ещё – гидравлическими, потому что тепло здесь передаётся от отопительного котла к отопительным приборам (радиаторам, конвекторам, тёплым полам) посредством циркулирующей по трубопроводу нагретой жидкости (теплоносителя). То есть, водяная система отопления – это замкнутая цепочка, состоящая из соединённых между собой труб, отопительного котла, отопительных приборов, заполненных жидкостью. В систему отопления входят и другие составляющие: краны, гайки, расширительный бак, манометр, блок безопасности, но об этом речь ещё впереди, а пока будем рассматривать лишь основные элементы.
Принцип работы системы отопления
Работает система отопления так
Нагретый в котле теплоноситель движется по системе, постепенно отдавая тепло трубам и отопительным приборам, и далее – нагреваемому помещению.
Поскольку трубы, котёл и радиаторы образуют замкнутую систему, то теплоноситель постоянно движется по кругу.
Виды систем отопления
Cистемы отопления можно разделить по способу циркуляции теплоносителя на две большие группы:
-с естественной циркуляцией (конвективная система);
-с принудительной циркуляцией (от насоса).
Рассмотрим, как работает каждая система.
Система отопления с естественной циркуляцией
Это самая простая (в смысле состава, но не монтажа!) система отопления:
Теплоноситель нагревается в котле. Т. к. плотность воды при нагревании уменьшается, то она движется вверх по вертикальной трубе – подающему стояку. Вверху находится расширительный бак, куда вытесняется вода, увеличивая свой объём при нагреве. Затем вода растекается сверху вниз по нисходящим трубам (которые почему-то называются горизонтальными стояками (?), хотя стоять можно вроде бы только вертикально, ну да ладно) – обратным стоякам, и далее к отопительным приборам (радиаторам). Плотность остывшей воды больше, поэтому она из радиаторов стекает вниз, в “обратку”, по которой возвращается в котёл.
Диаметр вертикальных стояков должен быть достаточно большим, чтобы в системе возникла побудительная сила к циркуляции теплоносителя.Важно! В системах отопления с естественной циркуляцией обязательно нужно учитывать уклоны!
Во-первых, уклон от главного стояка в сторону отопительных приборов. Во-вторых, в «обратке» уклон должен быть в сторону котла. Если такие уклоны не будут соблюдены, система работать не будет.Система отопления с принудительной циркуляцией 
Теплоноситель в такой системе движется благодаря действию циркуляционного насоса 5 (см. рис. выше). Насосы для систем отопления выпускаются разных мощностей. О том, как выбрать мощность насоса для конкретной системы отопления, рассказывается в отдельной статье.
Как видно на схеме, теплоноситель нагревается в котле; по подающему трубопроводу под действием циркуляционного насоса теплоноситель движется к приборам отопления. На схеме на каждом радиаторе также показаны вентили, за счёт которых можно регулировать температуру каждого радиатора. Вентили могут быть ручные либо автоматические, но об этом подробно рассказано в других материалах сайта.
На радиаторах стоят специальные краны Маевского для удаления воздуха из системы. И по обратному трубопроводу (“обратке”) охлаждённый теплоноситель возвращается в котёл.
Закономерный вопрос: какую систему выбрать для своего дома, с принудительной циркуляцией или с естественной? Для этого рассмотрим преимущества и недостатки каждой системы.
Достоинства и недостатки разных видов систем отопления
Рассмотрим плюсы и минусы систем с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя.
Достоинства системы с принудительной циркуляцией:
-возможность автоматического управления тепловым потоком от радиаторов: можно задать температуру отдельно для каждой комнаты, и заданный температурный режим будет автоматически поддерживаться;
-такая система более экономична в плане потребления топлива – как раз из-за возможности автоматического регулирования;
-можно применять пластиковые трубы вместо стальных, что уменьшит стоимость материалов и монтажных работ;
-дизайн помещения не портится видом трубопровода, т. к. пластиковые трубы зачастую даже скрывают в стенах.
Недостатки системы с принудительной циркуляцией:
-зависимость работы системы отопления от электропитания, т. к. циркуляционный насос работает от электросети.
Преимущества системы с естественной циркуляцией:
-система не привязана к источнику электроэнергии, так как в ней отсутствует циркуляционный насос.
Недостатки системы с естественной циркуляцией:
-невозможно автоматическая регулировка теплового режима отопительных приборов;
-как правило, перерасход топлива;
-использование труб большого диаметра (чтобы сопротивления потоку теплоносителя были как моно меньше) и только стальных, что обойдётся дороже: и стоимость самих труб больше и при недостаточной квалификации такую систему не собрать самостоятельно;
-смотрятся толстые трубы в интерьере помещения не очень эстетично;
-в системе с естественной циркуляцией невозможно использовать бойлер косвенного нагрева;
-нельзя такую систему использовать с водяными теплыми полами.
Вот теперь, пользуясь полученной информацией, вы можете решить, по какому принципу будет работать ваша система отопления. После чего можно переходить к проектированию.
